Preparation of phosphate glass reinforced hydroxyapatite scaffolds for tissue engineering

Hydroxyapatite (HAp) is the mineral of human bone. HAp is biocompatible and osteoconductive revealing an excellent chemical and biological affinity with bony tissues. The long-term biocompatibility of solid HAp and its favorable interaction with soft tissue and bone are widely acknowledged. These properties make HAp an excellent starting material for preparation of scaffolds for tissue engineering. However, a pure HAp reveals poor mechanical properties and scaffolds based solely on HAp cannot be used in load-bearing applications. This work describes attempts to prepare composite scaffold of HAp and phosphate glass. The influence of the temperature treatment on properties of the material used in the experiments are presented. Shrinkage temperatures of HAp and HAp/phosphate glass mixtures were measured. HAp and HAp/phosphate glass composite scaffolds preparation technique is given. Several images, SEM micrographs and hot-stage optical microscope micrographs of pure HAp and composite scaffolds are also shown.

---

Hydroksyapatyt (HAp) jest minerałem, który stanowi większościowy udział w fazie mineralnej kości. HAp jest biokompatybilny, osteokondukcyjny a także posiada doskonałe powinowactwo biologiczne do tkanki kostnej. Biokompatybilność stałego HAp w długim okresie czasu a także jego korzystne oddziaływanie z tkankami miękkimi są powszechnie znane. Właściwości te czynią HAp doskonałym materiałem wyjściowym do zastosowań w inżynierii tkankowej. Z drugiej zaś strony, czysty HAp charakteryzuje się stosunkowo niskimi właściwościami mechanicznymi, zaś skafoldy wykonane wyłącznie z HAp nie mogą być wykorzystane w zastosowaniach przenoszących znaczne obciążenia. Niniejsza praca opisuje próbę przygotowania skafoldów hydroksyapatytowych wzmacnianych szkłem fosforanowym. Przedstawiono wpływ obróbki temperaturowej na właściwości użytego materiału. Określono temperatury skurczu HAp oraz mieszaniny HAp/szkło fosforanowe. Zaprezentowano technikę przygotowania skafoldów z HAp oraz HAp/szkło fosforanowe. Otrzymane wyniki zilustrowano zdjęciami oraz mikrofotografiami zarówno z mikroskopu optycznego wysokotemperaturowego jak elektronowego mikroskopu skaningowego.