Badanie wpływu metody oczyszczania metalicznych wydruków 3D do zastosowań medycznych na odpowiedź biologiczną

Technika spiekania proszków metalowych znajduje zastosowanie w implantologii, jednak wydruki SLM/DMLS wymagają obróbki postprocessingu w celu uniknięcia defragmentacji implantu i niekorzystnego wpływu na zdrowie człowieka. Celem pracy jest ocena odpowiedzi biologicznej w modelu in vitro na porowate metaliczne wydruki tytanowe w zależności od metody oczyszczania: chemicznej (kwasem fluorowodorowym), plazmowej (plazmą argonową) oraz chemicznej i plazmowej. Przeprowadzono badania cytotoksyczności testem Live/Dead oraz TXX, które potwierdziły biokompatybilność próbek i brak działania cytotoksycznego. Analiza geometrii oraz właściwości fizykochemicznych powierzchni (SEM-EDS) i ich wpływu na adhezje, morfologię i proliferację komórek linii Saos–2 wykazały korzystny wpływ oczyszczania plazmowego na proliferację komórek. Obróbka ta jest w stanie modyfikować powierzchnie głębiej ażurowej konstrukcji niż trawienie chemiczne.

Słowa kluczowe: implanty, tytan, Ti6Al4V, odpowiedź biologiczna, SLM/DMLS, Saos–2, druk 3D

The technique of selective laser melting is used in implantology, but SLM/DMLS 3D prints require post-processing in order to avoid defragmentation of the implant and adverse effectson human health. The aim of this study is to evaluate the biological response in an in vitro model to porous metallic titanium prints depending on the post-processing method: chemical (with hydrofluoric acid), plasma (argon plasma) as well as chemical and plasma. Cytotoxicity tests were performed by Live/Dead and TXX assay, which confirmed the biocompatibility of the samples and the absence of cytotoxic effects. The analysis of the geometry and physicochemical properties of the surface (SEM-EDS) and their effects on the adhesion, morphology and proliferation of the Saos–2 line cells showed the favourable effect of plasma treatment on cell bioactivity. This treatment is able to modify the surfaces of a deeper openwork structure than chemical etching.

Keywords: implants, titanium, Ti6Al4V, biological response, SLM/DMLS, Saos–2, 3D printing