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.

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
务实的亦巧完成签到,获得积分10
刚刚
zy发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
岳博完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
凌风苇岸完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助陶瓷儿采纳,获得10
2秒前
柠萌完成签到,获得积分10
3秒前
handsomer07完成签到,获得积分10
3秒前
ghhu完成签到,获得积分10
3秒前
萱1988完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
小宝贝啥也不懂完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
投石问路完成签到,获得积分10
5秒前
陈晓真发布了新的文献求助10
5秒前
你的完成签到 ,获得积分10
6秒前
打打应助123采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
漂亮素完成签到,获得积分10
6秒前
端庄的以柳完成签到,获得积分10
7秒前
霸气果汁完成签到,获得积分10
7秒前
mayi完成签到,获得积分10
7秒前
内向思山发布了新的文献求助10
7秒前
陈宇豪完成签到,获得积分10
8秒前
王都对完成签到,获得积分10
8秒前
齐文轩发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
啄米鸡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
那一瞬的永恒完成签到,获得积分10
8秒前
十六月夜完成签到,获得积分10
8秒前
tans0008完成签到,获得积分10
9秒前
壮观的谷冬完成签到,获得积分0
9秒前
yunhui完成签到,获得积分10
9秒前
天开眼完成签到,获得积分10
9秒前
蓝桉完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
Handbook on Planning and Climate Change Adaptation 400
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6807726
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8524624
关于积分的说明 18145558
捐赠科研通 6131585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3028544
邀请新用户注册赠送积分活动 2005115
关于科研通互助平台的介绍 2002178