Preparation and evaluation of a biomimetic scaffold with porosity gradients in vitro
A novel biodegradable scaffold based on mimetic a natural bone tissue morphology with a porosity gradient structure was prepared in this paper. The result of surface morphology indicated that a graded porous structure was formed in the fabricated scaffold, where the dense layer (0%) was connected wi...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Academia Brasileira de Ciências
2012-03-01
|
| Series: | Anais da Academia Brasileira de Ciências |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652012000100003 |
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|---|---|
| author | Qianbin Wang Qiguang Wang Changxiu Wan |
| author_facet | Qianbin Wang Qiguang Wang Changxiu Wan |
| author_sort | Qianbin Wang |
| collection | DOAJ |
| description | A novel biodegradable scaffold based on mimetic a natural bone tissue morphology with a porosity gradient structure was prepared in this paper. The result of surface morphology indicated that a graded porous structure was formed in the fabricated scaffold, where the dense layer (0%) was connected with the most porous layer (60%) by a middling porous layer (30%). To evaluate the degradability, graded porous scaffolds compared with homogeneous scaffolds were placed into a Tris-HCl buffer solution (pH = 7.4) for 28 days. It was found that both scaffolds presented the same degradation trend, and the graded porous structure did not change the original degradability of the scaffold. Moreover, the compressive strength of the graded porous scaffold was better than that of conventional homogeneous scaffold with the increase of degradation time, and the graded porous structure can enhanced the mechanical property of the scaffold. These findings suggest that this biodegradable and porosity-graded scaffold may be a new promising scaffold for loaded bone implant.<br>Um novo esqueleto mimetizando a morfologia de tecido ósseo e com uma estrutura de porosidade gradiente foi preparado e é descrito neste artigo. O resultado da avaliação da morfologia da superfície indicou que uma estrutura porosa gradiente se formou no esqueleto fabricado no qual uma camada densa (0%) foi conectada com a camada mais porosa (60%) por uma camada porosa média (30%). Para avaliar a degradabilidade, esqueletos de porosidade gradiente e esqueletos homogêneos foram colocados em uma solução tampão Tris-HCL (pH = 7,4) durante 28 dias. Observou-se que ambos os esqueletos apresentaram a mesma tendência de degradação e a estrutura de porosidade gradiente não modificou a degradabilidade original do esqueleto. Além disso, a força compressiva do esqueleto de porosidade gradiente foi melhor do que aquela do esqueleto homogêneo convencional, com aumento do tempo de degradação, e que a estrutura porosa em gradiente pode acentuar a propriedade mecânica do esqueleto. Estas observações sugerem que este esqueleto biodegradável de porosidade gradiente pode ser promissor para implantes ósseos. |
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| spelling | doaj.art-d915990dc2cd4524831574a4f173656b2022-12-21T21:59:49ZengAcademia Brasileira de CiênciasAnais da Academia Brasileira de Ciências0001-37651678-26902012-03-0184191610.1590/S0001-37652012000100003Preparation and evaluation of a biomimetic scaffold with porosity gradients in vitroQianbin WangQiguang WangChangxiu WanA novel biodegradable scaffold based on mimetic a natural bone tissue morphology with a porosity gradient structure was prepared in this paper. The result of surface morphology indicated that a graded porous structure was formed in the fabricated scaffold, where the dense layer (0%) was connected with the most porous layer (60%) by a middling porous layer (30%). To evaluate the degradability, graded porous scaffolds compared with homogeneous scaffolds were placed into a Tris-HCl buffer solution (pH = 7.4) for 28 days. It was found that both scaffolds presented the same degradation trend, and the graded porous structure did not change the original degradability of the scaffold. Moreover, the compressive strength of the graded porous scaffold was better than that of conventional homogeneous scaffold with the increase of degradation time, and the graded porous structure can enhanced the mechanical property of the scaffold. These findings suggest that this biodegradable and porosity-graded scaffold may be a new promising scaffold for loaded bone implant.<br>Um novo esqueleto mimetizando a morfologia de tecido ósseo e com uma estrutura de porosidade gradiente foi preparado e é descrito neste artigo. O resultado da avaliação da morfologia da superfície indicou que uma estrutura porosa gradiente se formou no esqueleto fabricado no qual uma camada densa (0%) foi conectada com a camada mais porosa (60%) por uma camada porosa média (30%). Para avaliar a degradabilidade, esqueletos de porosidade gradiente e esqueletos homogêneos foram colocados em uma solução tampão Tris-HCL (pH = 7,4) durante 28 dias. Observou-se que ambos os esqueletos apresentaram a mesma tendência de degradação e a estrutura de porosidade gradiente não modificou a degradabilidade original do esqueleto. Além disso, a força compressiva do esqueleto de porosidade gradiente foi melhor do que aquela do esqueleto homogêneo convencional, com aumento do tempo de degradação, e que a estrutura porosa em gradiente pode acentuar a propriedade mecânica do esqueleto. Estas observações sugerem que este esqueleto biodegradável de porosidade gradiente pode ser promissor para implantes ósseos.http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652012000100003biodegradavelbiomiméticoesqueleto poroso gradienteforça compressorabiodegradablebiomimeticgraded porous scaffoldcompressive strength |
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