Biomaterials with a Bioactive Coating, for Application in Bone Tissue Engineering

Cedric Plettinx
De implantaten van de toekomst – extreme botbreukenIs het mogelijk om de menselijke limieten te verleggen met behulp van nieuwe technologieën? Botgenezing is een dynamisch proces dat het lichaam in staat stelt zichzelf te herstellen. Desondanks zijn er limieten gesteld aan de genezingsmogelijkheid. Wanneer een extreme breuk van het bot wordt vastgesteld, zijn hulpmiddelen nodig om het skelet te genezen. In deze context worden verschillende biologisch afbreekbare materialen onderzocht, waaronder synthetische polymeren, die kunnen dienen als implantaten.

Biomaterials with a Bioactive Coating, for Application in Bone Tissue Engineering

De implantaten van de toekomst – extreme botbreuken

Is het mogelijk om de menselijke limieten te verleggen met behulp van nieuwe technologieën? Botgenezing is een dynamisch proces dat het lichaam in staat stelt zichzelf te herstellen. Desondanks zijn er limieten gesteld aan de genezingsmogelijkheid. Wanneer een extreme breuk van het bot wordt vastgesteld, zijn hulpmiddelen nodig om het skelet te genezen. In deze context worden verschillende biologisch afbreekbare materialen onderzocht, waaronder synthetische polymeren, die kunnen dienen als implantaten.

Een implantaat biedt mechanische ondersteuning aan ter hoogte van een breuk. Bovendien laat het de groei van botcellen over zijn oppervlak toe. Dit is echter onvoldoende om een volledige genezing te verkrijgen. Onderzoekers over de hele wereld zijn dan ook op zoek naar een mogelijke combinatie van verschillende systemen, zoals het materiaal van een implantaat, groeifactoren en/of stamcellen, die botgenezing kunnen versnellen. Groeifactoren zijn proteïnen die een rol spelen in de communicatie tussen specifieke cellen en op die manier bijbehorende processen activeren. Het bindingsvermogen van groeifactoren met het oppervlak van een implantaat is echter minimaal. Dit probleem kan opgelost worden door middel van een deklaag waarin groeifactoren geïncorporeerd kunnen worden. De IMBM-groep van het onderzoeksinstituut LMGP aan Grenoble INP (Frankrijk) is actief bezig met de optimalisatie van een dergelijk biologisch platform dat op eender welk implantaat geplaatst kan worden.

Biologisch platform

Het biologisch platform werd aangebracht op het oppervlak van een poly(melkzuur-co-glycolzuur) (PLGA) implantaat (figuur 1). De opbouw ervan bestaat uit een afwisselende afzetting van elektrisch geladen biopolymeren (figuur 1). De elektronische interacties tussen een positief geladen laag, poly(L-lysine), en een negatief geladen laag, hyaluronzuur, zorgen voor een stapsgewijze opbouw van een meerlagig platform. De stabiliteit van het biopolymeerplatform werd versterkt door de vorming van covalente bindingen. Afhankelijk van de hoeveelheid gevormde covalente bindingen wordt de stijfheid van het biologisch platform gecontroleerd.  De stijfheid speelt een rol in het vrijlatingsmechanisme van de geïncorporeerde groeifactoren, in dit geval het bot morfogenetisch proteïne-2 (BMP-2). BMP-2 stimuleert de vorming van nieuwe botcellen. Deze groeifactor is overigens positief geladen in fysiologische omstandigheden (pH 7,4), waardoor een sterke interactie met het biologisch platform wordt waargenomen. De vrijlating van BMP-2 wordt namelijk gecontroleerd door de aanwezige waterstofbruggen en elektronische interacties met het negatief geladen hyaluronzuur.

Modelexperiment:  extreme breuk dijbeen

Het vemogen van het voorgestelde systeem om een botbreuk te genezen, werd getest aan de hand van een modelexperiment. Een breuk van 6 mm werd nagebootst in het dijbeen van een rat. Het biologische platform werd afgezet op beide zijden van een holle PLGA cilinder. Deze werd gefixeerd ter hoogte van de breukzone. Gedurende 8 weken werd het effect van twee parameters – BMP-2 dosis en stijfheid van het biopolymeerplatform –geanalyseerd met betrekking tot de genezing van de breuk.

 

 

Zoektocht naar optimale omstandigheden

Uit een voorafgaand experiment, waarbij klassieke micro-computertomografie (micro-CT) werd gebruikt, was duidelijk dat zowel te lage als te hoge BMP-2 dosissen een negatief effect hebben op het botgenezingsproces. Bij te lage BMP-2 dosis was de breuk onvolledig geheeld. Daarentegen, bij te hoge BMP-2 dosis werd herhaaldelijk een ongecontroleerde cystevorming waargenomen. Een cyste is de verharding van een met bloed gevulde holte. Deze wordt gevormd als gevolg van de ontsteking die voortkomt uit de botbreuk. Dit kan een nefast effect hebben op de uiteindelijke stabiliteit van het gevormde bot. Daarnaast werden eveneens biologische platformen met een te hoge stijfheid geëlimineerd. De stabiliteit ervan verzwakte sneller waardoor ze minder perspectief boden voor een langdurige bewaring.

Hoge resolutie synchrotronstraling micro-CT analyse

In het Europese centrum voor synchrotronstraling (ESRF) kunnen X-stralen binnen een breed energiespectrum opgewekt worden. X-straling met een specifieke energie kan hieruit geselecteerd worden. Dit laat toe om het faseverschil van licht na interactie met een object te meten. Deze configuratie biedt een hogere signaal-ruisverhouding dan een meting gebaseerd op absorptie contrast. Bovendien is de golflengte van licht invers gekoppeld aan de energetische waarde. De geselecteerde hoog energetische X-stralen hebben dus een zeer korte golflengte. Hierdoor kunnen objecten, zoals de ruimtelijke organistatie van de botstructuur, met een grotere resolutie bestudeerd worden.

Genezing van de breuk

De hoeveelheid BMP-2 geïncorporeerd in het biopolymeerplatform had de grootste invloed op het genezingsproces van de breuk. Dit was voornamelijk zichtbaar door een verhoogde botgroei aan de buitenkant van de PLGA cilinder. De stijfheid van het biopolymeerplatform had weinig of geen invloed op de hoeveelheid nieuw gevormd bot in de breukzone. Daarentegen werd wel een verschil in botstructuur opgemerkt aan de binnenkant van de cilinder (figuur 2). Een hogere stevigheid van het platform resulteerde in een betere ontwikkeling van een netwerk van botstructuren binnen de PLGA cilinder. De ontwikkeling van een dergelijk poreus netwerk is vooral van belang in de beginfase van botgenezing. Het ondersteunt de ingroei van bloedvaten die de nodige voedingsstoffen leveren voor de verdere ontwikkeling van het bot.

Toekomstvisie

De resultaten van deze studie, met betrekking tot het botgenezingsproces, waren zeer hoopgevend. De botgroei in de zone van de extreme breuk werd aanzienlijk bevorderd met behulp van het biologisch platform. Echter, vooraleer nieuwe medische technologieën op de markt kunnen verschijnen is er nood aan voldoende data. Bijkomende preklinische studies (modelexperimenten op dieren) zijn dus noodzakelijk. Het vermogen van het biologisch platform om botbreuken te herstellen, zal verder onderzocht worden in een groter dier, namelijk in de onderkaak van een varken. Overigens zal onderzocht worden hoe het gehele systeem (biologisch platform in combinatie met PLGA implantaat) zich gedraagt ten opzichte van levend weefsel. Het is immers van belang dat het geen ontstekingsproces activeert waardoor een mogelijke afstoting van het implantaat zou kunnen optreden. Indien deze bijkomende studies de positieve resultaten van de huidige studie bevestigen, dan zijn de belangrijkste stappen gezet richting de commercialisering voor toepassingen in heelkundige ingrepen. 

Bibliografie

[1] M.-A. Lauzon, E. Bergeron, B. Marcos, and N. Faucheux, “Bone repair: New developments in growth factor delivery systems and their mathematical modeling,” J. Control. Release, vol. 162, no. 3, pp. 502–520, 2012.

[2] European Commission (DG ECFIN), “The 2012 Ageing Report: Economic and budgetary projections for the 27 EU Member States (2010-2060),” tech. rep., 2012.

[3] C. T. Laurencin, a. M. Ambrosio, M. D. Borden, and J. a. Cooper, “Tissue engineering: orthopedic applications.,” Annu. Rev. Biomed. Eng., vol. 1, pp. 19–46, 1999.

[4] M. Geetha, A. K. Singh, R. Asokamani, and A. K. Gogia, “Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants - A review,” Prog. Mater. Sci., vol. 54, pp. 397–425, 2009.

[5] World Health Organization, “The burden of musculoskeletal conditions at the start of the new millennium,” Tech. Rep. i-x, Geneva, 2003.

[6] S. Bose and S. Tarafder, “Calcium phosphate ceramic systems in growth factor and drug delivery for bone tissue engineering: A review,” Acta Biomater., vol. 8, no. 4, pp. 1401–1421, 2012.

[7] A. L. Mescher, Junqueira’s Basic Histology: Text & Atlas. McGraw-Hill, 13th ed., 2013.

[8] J. Y. Rho, L. Kuhn-Spearing, and P. Zioupos, “Mechanical properties and the hierarchical structure of bone,” Med. Eng. Phys., vol. 20, pp. 92–102, 1998.

[9] N. M. B. K. Willems, L. Mulder, J. M. J. den Toonder, A. Zentner, and G. E. J. Langenbach,

“The correlation between mineralization degree and bone tissue stiffness in the porcine mandibular condyle,” J. Bone Miner. Metab., vol. 32, no. 1, pp. 29–37, 2013.

[10] A. S. Mistry and A. G. Mikos, “Tissue engineering strategies for bone regeneration.,” Adv. Biochem. Eng. Biotechnol., vol. 94, pp. 1–22, 2005.

[11] F. Bronner, M. Farach-Carson, and A. Mikos, Engineering of functional skeletal tissues. Springer, 3rd ed., 2007.

[12] L. E. Murr, S. M. Gaytan, E. Martinez, F. R. Medina, and W. R. B, “Fabricating Functional

Ti-Alloy Biomedical Implants by Additive Manufacturing Using Electron Beam Melting,” J. Biotechnol. Biomater., vol. 02, no. 3, 2012.

[13] J. G. Dellinger, A. M. Wojtowicz, and R. D. Jamison, “Effects of degradation and porosity on

the load bearing properties of model hydroxyapatite bone scaffolds,” J. Biomed. Mater. Res. - Part A, vol. 77, no. 3, pp. 563–571, 2006.

[14] A. J. Salgado, O. P. Coutinho, and R. L. Reis, “Bone tissue engineering: State of the art and future trends,” Macromol. Biosci., vol. 4, pp. 743–765, 2004.

[15] S. Bose, S. Vahabzadeh, and A. Bandyopadhyay, “Bone tissue engineering using 3D printing,” Mater. Today, vol. 16, no. 12, pp. 496–504, 2013.

[16] L. F. Bonewald, “The amazing osteocyte,” J. Bone Miner. Res., vol. 26, no. 2, pp. 229–238, 2011.

[17] P. Varga, B. Hesse, M. Langer, S. Schrof, N. Männicke, H. Suhonen, A. Pacureanu, D. Pahr, F. Peyrin, and K. Raum, “Synchrotron X-ray phase nano-tomography-based analysis of the lacunar-canalicular network morphology and its relation to the strains experienced by osteocytes in situ as predicted by case-specific finite element analysis,” Biomech. Model. Mechanobiol., pp. 267–282, 2014.

[18] N. E. Amft, C. D. Buckley, and S. H. Ralston, “Physiology and pathology of the musculoskeletal

system,” in Textb. Orthop. Trauma Rheumatol. (R. Luqmani, J. Robb, D. Porter, and B. Joseph, eds.), ch. 2, pp. 42–54, MOSBY Elsevier, 2nd ed., 2013.

[19] A. M. Phillips, “Overview of the fracture healing cascade.,” Injury, vol. 36 Suppl 3, pp. S5–S7, 2005.

[20] J. Wolff, Das Gesetz der Transformation der Knochen. Berlin: Verlag von August Hirschwald, 1892.

[21] P. V. Giannoudis, H. Dinopoulos, and E. Tsiridis, “Bone substitutes: an update.,” Injury, vol. 36 Suppl 3, pp. S20–S27, 2005.

[22] K. J. Burg, S. Porter, and J. F. Kellam, “Biomaterial developments for bone tissue engineering.,” Biomaterials, vol. 21, pp. 2347–2359, 2000.

[23] A. Oryan, S. Alidadi, A. Moshiri, and N. Maffulli, “Bone regenerative medicine: classic options, novel strategies, and future directions.,” J. Orthop. Surg. Res., vol. 9, no. 1, p. 18, 2014.

[24] S. Bose, M. Roy, and A. Bandyopadhyay, “Recent advances in bone tissue engineering scaffolds,” Trends Biotechnol., vol. 30, no. 10, pp. 546–554, 2012.

[25] S. J. Hollister, “Porous scaffold design for tissue engineering.,” Nat. Mater., vol. 4, pp. 518–524, 2005.

[26] G. Ryan, A. Pandit, and D. P. Apatsidis, “Fabrication methods of porous metals for use in orthopaedic applications,” Biomaterials, vol. 27, pp. 2651–2670, 2006.

[27] L. E. Murr, S. M. Gaytan, F. Medina, H. Lopez, E. Martinez, B. I. Machado, D. H. Hernandez, L. Martinez, M. I. Lopez, R. B. Wicker, and J. Bracke, “Next-generation biomedical implants using additive manufacturing of complex, cellular and functional mesh arrays.,” Philos. Trans. A. Math. Phys. Eng. Sci., vol. 368, pp. 1999–2032, 2010.[28] X. Liu, P. K. Chu, and C. Ding, “Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications,” Mater. Sci. Eng. R Reports, vol. 47, no. 2004, pp. 49–121, 2004.[29] J. P. Li, P. Habibovic, M. van den Doel, C. E. Wilson, J. R. de Wijn, C. a. van Blitterswijk, and K. de Groot, “Bone ingrowth in porous titanium implants produced by 3D fiber deposition,” Biomaterials, vol. 28, pp. 2810–2820, 2007.[30] S. Ponader, E. Vairaktaris, P. Heinl, C. V. Wilmowsky, A. Rottmair, C. Körner, R. F. Singer, S. Holst, K. A. Schlegel, F. W. Neukam, and E. Nkenke, “Effects of topographical surface modifications of electron beam melted Ti-6Al-4V titanium on human fetal osteoblasts,” J. Biomed. Mater. Res. - Part A, vol. 84, pp. 1111–1119, 2008.[31] A. Cheng, A. Humayun, D. J. Cohen, B. D. Boyan, and Z. Schwartz, “Additively manufactured 3D porous local factor production porosity and surface roughness,” Biofabrication, vol. 6, no. 4, 2014.[32] L. Le Guéhennec, A. Soueidan, P. Layrolle, and Y. Amouriq, “Surface treatments of titanium dental implants for rapid osseointegration,” Dent. Mater., vol. 23, pp. 844–854, 2007.[33] S. Amin Yavari, J. van der Stok, Y. C. Chai, R. Wauthle, Z. Tahmasebi Birgani, P. Habibovic, M. Mulier, J. Schrooten, H. Weinans, and A. A. Zadpoor, “Bone regeneration performance of surface-treated porous titanium,” Biomaterials, vol. 35, no. 24, pp. 6172–6181, 2014.[34] V. Karageorgiou and D. Kaplan, “Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis,” Biomaterials, vol. 26, pp. 5474–5491, 2005.[35] R. Guillot, F. Gilde, P. Becquart, F. Sailhan, A. Lapeyrere, D. Logeart-Avramoglou, and C. Picart, “The stability of BMP loaded polyelectrolyte multilayer coatings on titanium,” Biomaterials, vol. 34, no. 23, pp. 5737–5746, 2013.[36] S. J. Polak, L. E. Rustom, G. M. Genin, M. Talcott, and A. J. Wagoner Johnson, “A mechanism for effective cell-seeding in rigid, microporous substrates,” Acta Biomater., vol. 9, pp. 7977–7986, 2013.[37] N. Ikeo, T. Ishimoto, A. Serizawa, and T. Nakano, “Control of Mechanical Properties of Three- Dimensional Ti-6Al-4V Products Fabricated by Electron Beam Melting with Unidirectional Elongated Pores,” Metall. Mater. Trans. A, vol. 45a, pp. 4293 – 4301, 2014.[38] J. R. Lieberman, A. Daluiski, and T. a. Einhorn, “The Role of Growth Factors in the Repair of Bone,” J. bone Jt. surgery., vol. 84, pp. 1032–1044, 2002.[39] A. Reddi, “Role of morphogenetic proteins in skeletal tissue engineering and regeneration.,” Nat. Biotechnol., vol. 16, no. 3, pp. 247–252, 1998.[40] O. J. Choudhry, L. D. Christiano, R. Singh, B. M. Golden, and J. K. Liu, “Bone morphogenetic protein–induced inflammatory cyst formation after lumbar fusion causing nerve root compression,” J. Neurosurg. Spine, vol. 16, no. 3, pp. 296–301, 2012.

[41] T. Crouzier, F. Sailhan, P. Becquart, R. Guillot, D. Logeart-Avramoglou, and C. Picart, “The performance of BMP-2 loaded TCP/HAP porous ceramics with a polyelectrolyte multilayer film coating,” Biomaterials, vol. 32, no. 30, pp. 7543–7554, 2011.

[42] E. J. Carragee, E. L. Hurwitz, and B. K. Weiner, “A critical review of recombinant human bone morphogenetic protein-2 trials in spinal surgery: Emerging safety concerns and lessons learned,” Spine J., vol. 11, no. 6, pp. 471–491, 2011.

[43] T. Crouzier, K. Ren, C. Nicolas, C. Roy, and C. Picart, “Layer-by-layer films as a biomimetic reservoir for rhBMP-2 delivery: Controlled differentiation of myoblasts to osteoblasts,” Small, vol. 5, pp. 598–608, 2009.

[44] G. Decher, “Fuzzy Nanoassemblies: Toward Layered Polymeric Multicomposites,” Science, vol. 277, no. 5330, pp. 1232–1237, 1997.

[45] N. D. Korompay and I. Mayne, “Tissue Engineering and Orthopaedics: Stemming the Tide of Chronic Disease,” Univ. Toronto Med. J., vol. 87, no. 1, pp. 24–28, 2009.

[46] E. Gómez-Barrena, P. Rosset, I. Müller, R. Giordano, C. Bunu, P. Layrolle, Y. T. Konttinen, and F. P. Luyten, “Bone regeneration: Stem cell therapies and clinical studies in orthopaedics and traumatology,” J. Cell. Mol. Med., vol. 15, no. 6, pp. 1266–1286, 2011.

[47] Z. Peter and F. Peyrin, “Synchrotron Radiation Micro-CT Imaging of Bone Tissue,” in Theory Appl. CT Imaging Anal. (N. Homma, ed.), ch. 14, pp. 233–254, InTech, 2011.

[48] M. L. Bouxsein, S. K. Boyd, B. A. Christiansen, R. E. Guldberg, K. J. Jepsen, and R. Müller, “Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography,” J. Bone Miner. Res., vol. 25, pp. 1468–1486, 2010.

[49] R. Bernhardt, E. Kuhlisch, M. C. Schulz, U. Eckelt, and B. Stadlinger, “Comparison of boneimplant contact and bone-implant volume between 2D-histological sections and 3D-SRμCT slices,” Eur. Cells Mater., vol. 23, pp. 237–248, 2012.

[50] M. Salomé, F. Peyrin, P. Cloetens, C. Odet, a. M. Laval-Jeantet, J. Baruchel, and P. Spanne, “A synchrotron radiation microtomography system for the analysis of trabecular bone samples.,” Med. Phys., vol. 26, no. 10, pp. 2194–2204, 1999.

[51] M. Langer, Phase retrieval in the Fresnel Region for Hard X-ray Tomography. PhD thesis, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, 2008.

[52] M. Langer, P. Cloetens, B. Hesse, H. Suhonen, A. Pacureanu, K. Raum, and F. Peyrin, “Priors for X-ray in-line phase tomography of heterogeneous objects.,” Philos. Trans. A. Math. Phys. Eng. Sci., vol. 372, p. 20130129, 2014.

[53] P. Heinl, A. Rottmair, C. Körner, and R. F. Singer, “Cellular titanium by selective electron beam melting,” Adv. Eng. Mater., vol. 9, pp. 360–364, 2007.

[54] D. C. Dunand, “Processing of titanium foams,” Adv. Eng. Mater., vol. 6, pp. 369–376, 2004.

[55] J. Winnett and K. K. Mallick, “Parametric Characterization of Porous 3D Bioscaffolds Fabricated by an Adaptive Foam Reticulation Technique,” JOM, vol. 66, no. 4, pp. 590–597, 2014.

[56] J. P. Li, J. R. De Wijn, C. A. Van Blitterswijk, and K. De Groot, “Porous Ti6Al4V scaffold directly fabricating by rapid prototyping: Preparation and in vitro experiment,” Biomaterials, vol. 27, no. 8, pp. 1223–1235, 2006.

[57] L. E. Murr, S. M. Gaytan, D. A. Ramirez, E. Martinez, J. Hernandez, K. N. Amato, P. W. Shindo, F. R. Medina, and R. B. Wicker, “Metal Fabrication by Additive Manufacturing Using Laser and Electron Beam Melting Technologies,” J. Mater. Sci. Technol., vol. 28, pp. 1–14, 2012.

[58] H. K. Rafi, N. V. Karthik, H. Gong, T. L. Starr, and B. E. Stucker, “Microstructures and mechanical properties of Ti6Al4V parts fabricated by selective laser melting and electron beam melting,” J. Mater. Eng. Perform., vol. 22, pp. 3872–3883, 2013.

[59] C. Guo, W. Ge, and F. Lin, “Effects of scanning parameters on material deposition during Electron Beam Selective Melting of Ti-6Al-4V powder,” J. Mater. Process. Technol., vol. 217, pp. 148–157, 2015.[60] J. Parthasarathy, B. Starly, S. Raman, and A. Christensen, “Mechanical evaluation of porous titanium (Ti6Al4V) structures with electron beam melting (EBM),” J. Mech. Behav. Biomed. Mater., vol. 3, pp. 249–259, 2010.

[61] J. P. Li, J. R. De Wijn, C. a. Van Blitterswijk, and K. De Groot, “The effect of scaffold architecture on properties of direct 3D fiber deposition of porous Ti6Al4V for orthopaedic implants,” J. Biomed. Mater. Res. - Part A, vol. 92, pp. 33–42, 2010.

[62] H. Chen, C. Wang, X. Zhu, K. Zhang, Y. Fan, and X. Zhang, “Fabrication of porous titanium scaffolds by stack sintering of microporous titanium spheres produced with centrifugal granulation technology,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 43, pp. 182–188, 2014.

[63] A. Arnoud, P. Catherine, and R. Dendievel, “Elaboration de biomatériaux en titane par  Electron Beam Melting pour application à l’ingénierie de tissus osseux .,” tech. rep., Grenoble-INP, Phelma, 2014.

[64] P. Heinl, L. Müller, C. Körner, R. F. Singer, and F. A. Müller, “Cellular Ti-6Al-4V structures with interconnected macro porosity for bone implants fabricated by selective electron beam melting,” Acta Biomater., vol. 4, pp. 1536–1544, 2008.

[65] J. Karlsson, A. Snis, H. k. Engqvist, and J. Lausmaa, “Characterization and comparison of materials produced by Electron Beam Melting (EBM) of two different Ti-6Al-4V powder fractions,” J. Mater. Process. Technol., vol. 213, pp. 2109–2118, 2013.

[66] D. Paganin, S. C. Mayo, T. E. Gureyev, P. R. Miller, and S. W. Wilkins, “Simultaneous phase and amplitude extraction from a single defocused image of a homogeneous object,” J. Microsc., vol. 206, no. 1, pp. 33–40, 2002.

[67] B. Hesse, M. Langer, P. Varga, A. Pacureanu, P. Dong, S. Schrof, N. Mannicke, H. Suhonen, C. Olivier, P. Maurer, G. J. Kazakia, K. Raum, and F. Peyrin, “Alterations of mass density and 3D osteocyte lacunar properties in bisphosphonate-related osteonecrotic human jaw bone, a synchrotron μCT study,” PLoS One, vol. 9, no. 2, pp. 1–11, 2014.

[68] L. Mulder, J. H. Koolstra, J. M. J. den Toonder, and T. M. van Eijden, “Relationship between tissue stiffness and degree of mineralization of developing trabecular bone,” J. Biomed. Mater. Res. - Part A, vol. 84, no. 2, pp. 508–515, 2008.

[69] H. Follet, G. Boivin, C. Rumelhart, and P. J. Meunier, “The degree of mineralization is a determinant of bone strength: A study on human calcanei,” Bone, vol. 34, no. 5, pp. 783–789, 2004.

[70] A. Bonnassie, F. Peyrin, and D. Attali, “A new method for Analyzing Local Shape in Three- Dimensional Images Based on Medial Axis Transformation,” IEEE Trans. Syst. Man, Cybern. - Part B Cybern., vol. 33, no. 4, pp. 700–705, 2003.

[71] S. Nuzzo, F. Peyrin, P. Cloetens, J. Baruchel, and G. Boivin, “Quantification of the degree of mineralization of bone in three dimensions using synchrotron radiation microtomography.,” Med. Phys., vol. 29, no. 11, pp. 2672–2681, 2002.

[72] K. Raum, I. Leguerney, F. Chandelier, M. Talmant, a. Saïed, F. Peyrin, and P. Laugier, “Sitematched assessment of structural and tissue properties of cortical bone using scanning acoustic microscopy and synchrotron radiation muCT.,” Phys. Med. Biol., vol. 51, no. 3, pp. 733–746, 2006.

[73] P. Augat and S. Schorlemmer, “The role of cortical bone and its microstructure in bone strength,”  Age Ageing, vol. 35, no. SUPPL.2, pp. 27–31, 2006.

[74] C. Chappard, A. Basillais, L. Benhamou, A. Bonassie, B. Brunet-Imbault, N. Bonnet, and F. Peyrin, “Comparison of synchrotron radiation and conventional x-ray microcomputed tomography for assessing trabecular bone microarchitecture of human femoral heads.,” Med. Phys., vol. 33, no. 9, pp. 3568–3577, 2006.

[75] J.-P. Kruth, P. Mercelis, J. V. Vaerenbergh, L. Froyen, and M. Rombouts, “Binding mechanisms in selective laser sintering and selective laser melting,” Rapid Prototyp. J., vol. 11, no. 1, pp. 26–36, 2005.

Universiteit of Hogeschool
Erasmus Mundus Master of Science in Nanoscience and Nanotechnology
UJF Grenoble
Publicatiejaar
2015
Kernwoorden
Share this on: