Aprofitant les seves propietats esmentades anteriorment, la hidroxiapatita, mitjançant la tecnologia de fabricació d'additius ceràmics, ha aconseguit aplicacions profundes en ortopèdia, odontologia i enginyeria de teixits, abordant els punts dolorosos bàsics dels materials tradicionals.
1. Ortopèdia: "Bastides personalitzades" per a la reparació personalitzada de defectes ossis
Els materials de reparació òssia tradicionals són majoritàriament productes estandarditzats, cosa que dificulta l'adaptació a les complexes morfologies dels defectes ossis dels pacients (com fractures conminutes o defectes irregulars després de la resecció del tumor ossi). Tanmateix, mitjançant la impressió 3D de ceràmica fotopolimeritzada, la morfologia del defecte ossi es pot replicar 1:1 basant-se en les dades d'exploració de TC del pacient per preparar bastides d'hidroxiapatita personalitzades. En un cas de reparació d'un defecte tibial que vam completar per a un hospital de-nivell superior, la bastida d'hidroxiapatita-impressió en 3D va aconseguir un ajust del 98% al lloc del defecte. Sis mesos després de la-cirurgia, el pacient va poder caminar amb normalitat i els-raigs X van mostrar que la bastida s'havia fusionat completament amb l'os existent.
A més, la hidroxiapatita es pot utilitzar per fabricar dispositius de fixació interna, com ara vèrtebres artificials i cargols ossis, combinant funcions de fixació i de guia-oss.
2. Camp dental: un "substrat biònic" per a implants i restauracions dentals
En els implants dentals, la hidroxiapatita es pot utilitzar com a recobriment superficial (5-10 μm de gruix) per millorar la força d'unió entre l'implant i l'os alveolar. La seva bioactivitat accelera la fusió interfacial de l'os alveolar i l'implant, escurçant el període de curació (dels tradicionals 3-6 mesos a 1-2 mesos). Simultàniament, els pilars d'implants d'hidroxiapatita impresos en 3D poden coincidir amb precisió amb la morfologia de la corona del pacient, evitant el problema de "molèstia oclusal" associat als pilars tradicionals. Els implants recoberts d'hidroxiapatita que hem desenvolupat per a un equip d'investigació dental, després de proves clíniques, van aconseguir una estabilitat inicial de l'implant (valor ISQ) de més de 75, significativament superior als implants no recoberts (valor ISQ al voltant de 60).
3. Enginyeria de teixits: una plataforma funcional per a portadors cel·lulars i alliberament sostingut de fàrmacs
L'estructura porosa de la hidroxiapatita no només guia la regeneració òssia, sinó que també serveix com a portador cel·lular (p. ex., carregant cèl·lules mare mesenquimals) o com a portador d'alliberament-de fàrmacs (per exemple, carregant proteïna morfogenètica òssia BMP-2), aconseguint una funció doble de "reparació + tractament". En el nostre projecte col·laboratiu amb una empresa de bioenginyeria, les bastides d'hidroxiapatita impreses en 3D carregades amb BMP-2 van aconseguir un cicle d'alliberament de fàrmacs de fins a 21 dies amb una taxa d'alliberament estable (desviació d'alliberament diària inferior o igual al 10%), promovent contínuament la proliferació de cèl·lules òssies.
4. Medicina estètica: un material natural per a la reparació i el farcit de la pell
Les microesferes d'hidroxiapatita (mida de partícules 50-200μm) es poden utilitzar per a l'ompliment dèrmic per millorar les arrugues, les cicatrius d'acne i altres problemes-tenen una bona biocompatibilitat, no provoquen reaccions a cos estranys i poden estimular la regeneració del col·lagen, aconseguint un efecte "de llarga durada" d'ompliment per a la reparació de la pell{4}. microportadors d'hidroxiapatita per utilitzar-los com a bastides en enginyeria de teixits de la pell, que proporcionen suport per a la regeneració de la pell en pacients amb cremades i traumatismes.
