מינוף תכונותיו האמורות לעיל, הידרוקסיאפטיט, באמצעות טכנולוגיית ייצור תוספים קרמיים, השיג יישומים עמוקים באורתופדיה, רפואת שיניים והנדסת רקמות, תוך התייחסות לנקודות הכאב המרכזיות של חומרים מסורתיים.
1. אורטופדיה: "פיגומים מותאמים אישית" לתיקון פגמי עצם בהתאמה אישית
חומרים מסורתיים לתיקון עצם הם בעיקר מוצרים סטנדרטיים, מה שמקשה על הסתגלות למורפולוגיות המורכבות של פגמי עצם בחולים (כגון שברים מפורקים או פגמים לא סדירים לאחר כריתת גידול עצם). עם זאת, באמצעות הדפסת תלת מימד קרמית פוטופולימריזית, ניתן לשכפל את המורפולוגיה של הפגם בעצם 1:1 בהתבסס על נתוני סריקת ה-CT של המטופל להכנת פיגומי הידרוקסיאפטיט מותאמים אישית. במקרה של תיקון פגם השוקה שהשלמנו עבור בית חולים-מובילים, פיגום ההידרוקסיאפטיט המודפס בתלת-ממד השיג התאמה של 98% לאתר הפגם. שישה חודשים לאחר{10}}הניתוח, המטופל הצליח ללכת כרגיל, ו-צילומי רנטגן הראו שהפיגום התמזג לחלוטין עם העצם הקיימת.
בנוסף, הידרוקסיאפטיט יכול לשמש לייצור התקני קיבוע פנימיים כגון חוליות מלאכותיות וברגי עצם, המשלבים פונקציות קיבוע ו-הנחיית עצם.
2. שדה דנטלי: "מצע ביוני" להשתלות ושיקום שיניים
בשתלים דנטליים, הידרוקסיאפטיט יכול לשמש כציפוי משטח (5-10 מיקרומטר בעובי) כדי להגביר את חוזק הקשר בין השתל לעצם המכתשית. הפעילות הביולוגית שלו מאיצה את איחוי המשטח של עצם המכתשית והשתל, ומקצרת את תקופת הריפוי (מ-3-6 החודשים המסורתיים ל-1-2 חודשים). במקביל, עזרי שתלי הידרוקסיאפטיט מודפסים בתלת-ממד יכולים להתאים במדויק למורפולוגיה של הכתר של המטופל, ולמנוע את בעיית "אי הנוחות החסימה" הקשורה לאביזרים המסורתיים. השתלים המצופים הידרוקסיאפטיט שפיתחנו עבור צוות מחקר דנטלי, לאחר בדיקה קלינית, השיגו יציבות שתל ראשונית (ערך ISQ) של מעל 75, גבוה משמעותית משתלים לא מצופים (ערך ISQ סביב 60).
3. הנדסת רקמות: פלטפורמה פונקציונלית לנשאי תאים ולשחרור ממושך של תרופות
המבנה הנקבובי של הידרוקסיאפטיט לא רק מנחה את התחדשות העצם אלא גם משמש כנושא תאים (למשל, העמסת תאי גזע מזנכימליים) או נשא של שחרור- מתמשך של תרופה (למשל, העמסת חלבון מורפוגני של עצם BMP-2), ומשיג פונקציה כפולה של "תיקון + טיפול". בפרויקט שיתוף הפעולה שלנו עם חברת ביו-הנדסה, פיגומי הידרוקסיאפטיט מודפסים בתלת מימד עמוסים ב-BMP-2 השיגו מחזור שחרור תרופה של עד 21 יום עם קצב שחרור יציב (סטיית שחרור יומית פחות או שווה ל-10%), תוך קידום מתמשך של שגשוג תאי עצם.
4. רפואה אסתטית: חומר טבעי לתיקון ומילוי העור
ניתן להשתמש במיקרוספירות של הידרוקסיאפטיט (גודל חלקיקים 50-200 מיקרומטר) למילוי עורי כדי לשפר קמטים, צלקות אקנה ובעיות אחרות-יש להן תאימות ביולוגית טובה, אינן גורמות לתגובות של גוף זר, ויכולות לעורר התחדשות קולגן, להשיג טכנולוגיית "שיקום הדפסה לטווח ארוך" של העור{4}. מיקרונשאים של הידרוקסיאפטיט לשימוש כפיגומים בהנדסת רקמות עור, המספקים תמיכה להתחדשות העור בחולי כוויות וטראומות.
