清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Computational Fluid Dynamics (CFD) Modeling of Material Transport through Triply Periodic Minimal Surface (TPMS) Scaffolds for Bone Tissue Engineering

计算流体力学 脚手架 组织工程 生物医学工程 剪应力 流体力学 湍流 材料科学 再生(生物学) 工作(物理) 机械工程 机械 纳米技术 工程类 复合材料 物理 细胞生物学 生物
作者
Brandon Coburn,Roozbeh Salary
出处
期刊:Journal of biomechanical engineering [ASM International]
卷期号:: 1-32 被引量:1
标识
DOI:10.1115/1.4067575
摘要

Cell-laden, scaffold-based tissue engineering methods have been successfully utilized for the treatment of bone fractures. In such methods, the rate of scaffold biodegradation, transport of nutrients, and removal of cell metabolic wastes are critical fluid-dynamics factors, affecting tissue regeneration. Therefore, there is a critical need to identify the underlying material transport mechanisms associated with stem cell-driven, scaffold-based bone tissue regeneration. The objective of the work is to establish computational fluid dynamics (CFD) models to identify the consequential mechanisms behind internal and external material transport through/over porous bone scaffolds designed based on the principles of triply periodic minimal surfaces (TPMS). In this study, advanced CFD models were established based on ten TPMS designs for analyzing (i) single-unit internal flow, (ii) single-unit external flow, and (iii) cubic, full-scaffold external flow. The main fluid characteristics influential in bone regeneration, including flow velocity, pressure, and wall shear stress (WSS), were analyzed to assess material transport internally through and externally over the TPMS designs. Schwarz Primitive (P) appeared to have the lowest level of flow pressure and WSS (desirable for development of bone tissues). An analysis of streamline velocity exhibited an increase in velocity togther with a depiction of turbulent motion along the curved surfaces of the TPMS designs. Besides, pressure buildup was observed within the inner channels of almost all the TPMS designs. Overall, the outcomes of this study pave the way for optimal design and fabrication of bone-like tissues with desirable medical properties.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
2秒前
林好人完成签到 ,获得积分10
5秒前
fogsea完成签到,获得积分0
18秒前
Warren完成签到,获得积分20
32秒前
孤独剑完成签到 ,获得积分10
33秒前
阿宁宁完成签到 ,获得积分10
39秒前
JD完成签到 ,获得积分10
54秒前
淡定而清月完成签到 ,获得积分10
59秒前
LiangRen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无花果应助火星上的芷波采纳,获得20
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
馆长举报生生不息求助涉嫌违规
1分钟前
BINBIN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Eid完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
Boris完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
李爱国应助Warren采纳,获得10
2分钟前
葫芦芦芦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
彭于晏应助马思婕采纳,获得10
3分钟前
XD824发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
雨后完成签到 ,获得积分10
3分钟前
马思婕发布了新的文献求助10
3分钟前
马思婕完成签到,获得积分20
3分钟前
领导范儿应助与枫采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
猫的毛完成签到 ,获得积分10
4分钟前
harden9159完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
4分钟前
leaolf应助火星上的芷波采纳,获得10
4分钟前
开心每一天完成签到 ,获得积分10
4分钟前
与枫发布了新的文献求助10
4分钟前
雪流星完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4597036
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4008747
关于积分的说明 12409512
捐赠科研通 3687867
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2032771
邀请新用户注册赠送积分活动 1065980
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 951263