PLA renforcé de fibre de soie pour fabriquer des clous de verrouillage imprimés en 3D pour la guérison des fractures

PLA renforcé de fibre de soie pour fabriquer des clous de verrouillage imprimés en 3D pour la guérison des fractures

Une fracture diaphysaire est une rupture courante qui se produit le long de la tige d'un os long, comme le fémur, et peut être traitée avec des clous imbriqués, qui sont insérés dans l'os et transpercés par des vis aux extrémités. Mais ceux-ci doivent finalement être retirés en raison de complications qui peuvent survenir lorsque les ongles ont été implantés pendant une longue période, tels que des matériaux comme l'acier inoxydable ne fournissant pas un bon environnement biologique pour les cellules.

Chercheurs S. Pitjamit,

La soie peut sembler et se sentir douce, mais la fibre protéique est composée à 75% de fibroïne biocompatible, un matériau solide et insoluble qui a de multiples applications dans le domaine médical, y compris les sutures, la cicatrisation des plaies et l'ingénierie tissulaire.

« Des études antérieures ont prouvé que la fibroïne possède de bonnes propriétés biologiques et mécaniques telles que la biocompatibilité, la biodégradabilité, la perméabilité à l’eau, la non-cytotoxicité et la force et la résilience des fibres de soie », ont écrit les chercheurs. «Les fibres de soie ont une résistance à la traction ultime de 740 MPa tandis que le collagène et l’acide polylactique ont une résistance à la traction ultime de seulement 0,9 à 7,4 et de 28 à 50 MPa, respectivement.»

L'équipe a choisi quatre espèces de cocons de soie Thai Bombyx mori locaux pour extraire la fibroïne de soie: Nangnoi Srisaket-I (NN), Nanglai (NL), Luang Saraburi (LS) et J108. Ils ont coupé les cocons en petits morceaux, qui ont ensuite été dégommés, rincés et séchés pendant 24 heures, avant d'être dissous dans un solvant.

La solution résultante a été trempée dans de l'eau DI pendant trois jours, avec de l'eau changée quotidiennement, puis la solution de soie dialysée a été filtrée et congelée. Enfin, afin de créer des éponges, la solution congelée a été lyophilisée (lyophilisée).

« Après l’extraction, les fibroïdes de chaque espèce de cocon de soie ont été caractérisées et comparées les propriétés physiques en utilisant la microscopie électronique à balayage (SEM), les rayons X à dispersion d’énergie (EDS) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) », ont écrit les chercheurs. . « Ensuite, le test biologique a été effectué sur la viabilité cellulaire et la cytotoxicité avec la lignée cellulaire d’ostéoblastes fœtaux humains. »

Les chercheurs ont étudié la

« Comme le montre la figure 4, le pourcentage en poids de fibroïne de soie se compose uniquement d’éléments carbone (C), azote (N) et oxygène (O) qui symbolisent les composés protéiques provenant de Silk Bombyx mori », écrit l’équipe.

Enfin, un dosage au bleu Alamar a été réalisé sur les quatre espèces de solutions de fibroïne de soie, afin d’observer la viabilité cellulaire et de confirmer qu’elles n’étaient pas

« La comparaison de chaque espèce de soie avec le contrôle a montré que le pourcentage de viabilité cellulaire de tous les échafaudages n’était pas significativement le contrôle (valeur p> 0,05) comme le montre la figure 5 », ont déclaré les chercheurs.

Les résultats de ce test ont montré qu'ils avaient tous une non-cytotoxicité, ce qui signifie qu'ils peuvent être utilisés en toute sécurité dans le corps animal et humain.

« La meilleure espèce de soie issue des performances biologiques sera utilisée pour renforcer les clous à emboîtement en PLA en utilisant le processus 3DP dans la future étude », a conclu l’équipe. «D’après le résultat, toutes les espèces locales de cocons de soie présentent une capacité de non-cytotoxicité qui peut être utilisée dans le corps humain ou animal sans danger. Pour les travaux futurs, le filament bio-composite pour 3DP à partir de PLA renforçant la fibroïne de soie sera testé et observé les autres capacités telles que la capacité de prolifération cellulaire, les propriétés mécaniques et la morphologie d’impression.

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