Micromechanical Behavior of TPMS Scaffolds for Bone Tissue Engineering

小旋翼机 材料科学 压缩(物理) 多孔性 复合材料 刚度 组织工程 生物医学工程 模数 共聚物 医学 聚合物
作者
A. P. G. Castro,Jorge Santos,Tiago Pires,Paulo R. Fernandes
出处
期刊:Macromolecular Materials and Engineering [Wiley]
卷期号:305 (12) 被引量:22
标识
DOI:10.1002/mame.202000487
摘要

Abstract The triply periodic minimal surfaces (TPMS) methodology is explored to design porosity and curvature‐controlled tissue engineering (TE) scaffolds. This work combines mechanical testing and finite element (FE) simulation to characterize TPMS scaffolds micromechanical behavior, i.e., to estimate the response at the cell level to the macromechanical properties of different geometries (Schwartz D, Gyroid, and Schwartz P, with 60%, 70%, and 80% porosity, identified from SD60 to SP80) and testing conditions (6%, 8%, and 10% ramp compression, during 10, 20, and 30 s). Mechanical tests with ten 3D printed samples per model obtain Young Modulus levels from 0.048 GPa (SD80) to 0.267 GPa (SD60) and yield stresses from 0.495 MPa (SP80) to 5.226 MPa (SD60), being these associated with trabecular bone. FE simulations identify strain rate as the major influencer for cell response, as the probabilities for bone formation increase from 23.18% (SD) to 29.81% (SP) when increasing the compression period from 10 to 30 s. Additionally, compression beyond 6% causes excessive rates of cell death. SD and SG models have more consistent cell adhesion paths than SP ones, but superior stiffness of SD scaffolds induces higher cell death probabilities. Thus, SG scaffolds would be a better choice for most TE applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cc发布了新的文献求助50
2秒前
dd完成签到 ,获得积分10
4秒前
天天完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
yuki完成签到,获得积分10
6秒前
依然灬聆听完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小朱完成签到,获得积分10
8秒前
陈一一完成签到 ,获得积分10
8秒前
纸芯完成签到 ,获得积分10
9秒前
NINI完成签到 ,获得积分10
9秒前
蜂鸟5156完成签到,获得积分10
9秒前
溜溜发布了新的文献求助10
11秒前
VDC发布了新的文献求助10
12秒前
Lyuemei完成签到 ,获得积分10
13秒前
恬恬完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
热依汗古丽完成签到,获得积分10
15秒前
HX发布了新的文献求助20
15秒前
16秒前
qian完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
Zzzzzzzzzzz发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
典雅的果汁完成签到,获得积分20
20秒前
Laus完成签到,获得积分20
21秒前
搜集达人应助gzsy采纳,获得10
21秒前
俭朴夜雪发布了新的文献求助10
21秒前
Hello应助橙橙梨梨茶采纳,获得10
22秒前
认真的rain发布了新的文献求助50
23秒前
深情的鑫鹏完成签到,获得积分10
23秒前
寒涛先生发布了新的文献求助10
24秒前
空心发布了新的文献求助30
24秒前
希望天下0贩的0应助星星采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108040
关于积分的说明 9287614
捐赠科研通 2805836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808