流速在三周期极小曲面结构用于骨修复中起着重要的作用2024-07-17 08:48:07
KARAMAN等通过D型、G型和I-WP型三周期极小曲面结构分别设计了60%,70%和80%孔隙率的网状和片状结构,利用流体动力学对支架的渗透率、流体产生的壁面剪切应力和流速进行了探究,发现支架的渗透率值在(1.06-12.8)×10-9m2之间,都与小梁骨结构相似,该支架能为黏附在表面的细胞生长提供足够的营养,具有良好的生物相容性和骨诱导性。ZHOU等采用激光粉末床融合技术制备了3种固定孔隙率的G型、D型、P型结构,基于流体力学模拟仿真3种结构的渗透性和流动性能,实验发现G型结构具有良好的流动性,在满足人体骨细胞生长的方面可以作为骨科植入物。LI等采用立体光刻技术制备了不同β-磷酸三钙含量的G型结构生物陶瓷支架,通过力学、生物实验发现,基于三周期极小曲面的G型结构具有良好的机械性能、降解性能和骨黏结能力。孙亚迪等探究了具有三周期极小曲面结构支架的性能与微观结构之间的影响,发现P型结构拥有最大的孔隙率,展现出优异的稳定性和促进细胞增殖的能力,而D型结构则在刚度和屈服强度方面表现更为出色。
流速在三周期极小曲面结构用于骨修复中起着至关重要的作用,它通过促进营养物质的有效传输和代谢废物的及时排除直接影响细胞的黏附、增殖和分化,从而加速骨组织的再生。合理的流速还能通过机械刺激 (如剪切力) 促进血管生成和细胞的成骨活性,为新生骨组织提供充足的营养和氧气。因此,精确控制三周期极小曲面结构中的流速,不仅可以创造一个有利于细胞生长和分化的微环境,还可以通过力学刺激进一步促进骨修复和再生,显示出在骨组织工程中的巨大潜力和应用价值。
出自《骨组织工程中传统与仿生支架结构设计的差异》赵越,许燕,周建平.
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