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장태식
장태식 (Tae-Sik Jang) 저자 이메일 보기
조선대학교
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188 KB
  CV updated 2022-11-17 09:34
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조회 211  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
Topography-Supported Nanoarchitectonics of Hybrid Scaffold for Systematically Modulated Bone Regeneration and Remodeling
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Abstract

Orthopedic implants should have sufficient strength and promote bone tissue regeneration. However, most conventional implants are optimized for use either under high mechanical load or for active osseointegration. To achieve the dual target of mechanical durability and biocompatibility, polyether ether ketone (PEEK) filaments reinforced with internal titanium dioxide (TiO2) nanoparticles via dopamine-induced polymerization are additively manufactured into an orthopedic implant through material extrusion (ME). The exterior of the PEEK/TiO2 composite is coated with hydroxyapatite (HA) using radiofrequency (RF) magnetron sputtering to increase both the strength and biocompatibility provided by homogeneous ceramic–ceramic interactions and the protuberant nanoscale topography between the internal TiO2 nanoparticle reinforcement and external HA coating. The hardness, tensile, and compression, and scratch test results demonstrate a considerable enhancement in the mechanical strength of the hierarchical PEEK/TiO2/HA hybrid composite structure compared to that of the conventional 3D-printed PEEK. Furthermore, PEEK with internal TiO2 reinforcement improves the proliferation and differentiation of bone cells in vitro, whereas the external HA coating leads to a more prevalent osteoblast absorption. Micro-computed tomography and histological analyses confirm new bone formation and a high bone-to-implant contact ratio on the HA-coated PEEK structure reinforced with TiO2 nanoparticles.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2022년 09월 (BRIC 등록일 2022-11-14)
- 연구진: 국내(교신)+국외 연구진태극기
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  댓글 1
회원작성글 강민호  (2022-12-06 10:24)
장태식 교수님, 논문 축하드립니다!! 앞으로도 좋은 연구결과들 기대하겠습니다!
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