3D-tulostetun nikkelivapaan metallin vaikutukset osteoblasteihin in vitro
Tupala, Vilma (2024-05-23)
3D-tulostetun nikkelivapaan metallin vaikutukset osteoblasteihin in vitro
(23.05.2024)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061149725
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061149725
Tiivistelmä
Osteoblastit ovat mesenkymaalisista kantasoluista peräisin olevia luuta muodostavia soluja. Luiden kasvun ja luun uudelleenmuodostumisen aikana ne vastaavat luukudoksen muodostumisesta ja mineralisaatiosta. Ikääntyessä kantasolujen määrä laskee ja niiden erilaistumiskapasiteetti heikkenee, minkä seurauksena luun uusiutumiskyky alenee. Tällöin luumassa vähenee, eivätkä esimerkiksi murtumat parane yhtä tehokkaasti.
Biomateriaalit ovat synteettisiä tai biologista alkuperää olevia materiaaleja, joilla pyritään korjaamaan vaurioitunutta kudosta ja palauttamaan sen toiminta ennalleen. Biomateriaaleja, kuten erilaisia metalleja, voidaan käyttää implanttien valmistamisessa, kun tavoitteena on palauttaa kudoksen tai elimen normaali anatominen rakenne. Metallin 3D-tulostaminen on uusi menetelmä, joka mahdollistaa potilaskohtaisten implanttien valmistamisen. Metalliseoksissa usein käytetty nikkeli aiheuttaa kuitenkin ongelmia, sillä se on yleinen kosketusallergian aiheuttaja ja voi myös mahdollisesti aiheuttaa syöpää.
Tässä tutkimuksessa selvitettiin 3D-tulostetun nikkelivapaan metallin, PANACEAn, vaikutusta osteoblasteihin. Tavoitteena oli arvioida sen mahdollista käyttöä tulevaisuudessa implanttimateriaalina. Tutkimuksessa materiaaleina käytettiin nikkelivapaata metallia (PANACEA) ja kontrollimateriaalina nikkeliä sisältävää metallia 316 SS. Tutkimuksessa tarkasteltiin sitä, miten metallit vaikuttavat osteoblastien viabiliteettiin ja erilaistumiseen. Tämän selvittämiseksi hiirestä eristetyn osteoblastisen solulinjan soluja viljeltiin 3D-tulostettujen metallipalojen päällä. Solujen viabiliteettia mitattiin AlamarBlue reagenssilla ja metallien vaikutusta osteoblastien erilaistumiseen tutkittiin värjäämällä solut niiden erilaistumisesta kertovan alkalisen fosfataasin suhteen.
Tutkimuksessa havaittiin, että solujen kasvu metallien päällä oli heikkoa, verrattuna solujen kasvuun soluviljelymuovilla. Nikkelivapaan PANACEAn päällä solut kasvoivat paremmin verrattuna metalliin 316 SS, mutta metallien välinen ero oli pieni. Näin selkeitä eroja ei nähty mitattaessa solujen erilaistumista. Havaittiin, että ne solut, jotka olivat saaneet kasvaa ilman metalleja, erilaistuivat paremmin, mutta erilaistumista oli selkeästi havaittavissa myös metallien päällä kasvaneilla soluilla.
Biomateriaalit ovat synteettisiä tai biologista alkuperää olevia materiaaleja, joilla pyritään korjaamaan vaurioitunutta kudosta ja palauttamaan sen toiminta ennalleen. Biomateriaaleja, kuten erilaisia metalleja, voidaan käyttää implanttien valmistamisessa, kun tavoitteena on palauttaa kudoksen tai elimen normaali anatominen rakenne. Metallin 3D-tulostaminen on uusi menetelmä, joka mahdollistaa potilaskohtaisten implanttien valmistamisen. Metalliseoksissa usein käytetty nikkeli aiheuttaa kuitenkin ongelmia, sillä se on yleinen kosketusallergian aiheuttaja ja voi myös mahdollisesti aiheuttaa syöpää.
Tässä tutkimuksessa selvitettiin 3D-tulostetun nikkelivapaan metallin, PANACEAn, vaikutusta osteoblasteihin. Tavoitteena oli arvioida sen mahdollista käyttöä tulevaisuudessa implanttimateriaalina. Tutkimuksessa materiaaleina käytettiin nikkelivapaata metallia (PANACEA) ja kontrollimateriaalina nikkeliä sisältävää metallia 316 SS. Tutkimuksessa tarkasteltiin sitä, miten metallit vaikuttavat osteoblastien viabiliteettiin ja erilaistumiseen. Tämän selvittämiseksi hiirestä eristetyn osteoblastisen solulinjan soluja viljeltiin 3D-tulostettujen metallipalojen päällä. Solujen viabiliteettia mitattiin AlamarBlue reagenssilla ja metallien vaikutusta osteoblastien erilaistumiseen tutkittiin värjäämällä solut niiden erilaistumisesta kertovan alkalisen fosfataasin suhteen.
Tutkimuksessa havaittiin, että solujen kasvu metallien päällä oli heikkoa, verrattuna solujen kasvuun soluviljelymuovilla. Nikkelivapaan PANACEAn päällä solut kasvoivat paremmin verrattuna metalliin 316 SS, mutta metallien välinen ero oli pieni. Näin selkeitä eroja ei nähty mitattaessa solujen erilaistumista. Havaittiin, että ne solut, jotka olivat saaneet kasvaa ilman metalleja, erilaistuivat paremmin, mutta erilaistumista oli selkeästi havaittavissa myös metallien päällä kasvaneilla soluilla.