Sobre las prestaciones biomecánicas de andamios graduados de acero inoxidable dúplex producidos por fusión por lecho de polvo láser para aplicaciones de ingeniería de tejidos
Autores: Gatto, Maria Laura; Cerqueni, Giorgia; Groppo, Riccardo; Tognoli, Emanuele; Santoni, Alberto; Cabibbo, Marcello; Mattioli-Belmonte, Monica; Mengucci, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre las prestaciones biomecánicas de andamios graduados de acero inoxidable dúplex producidos por fusión por lecho de polvo láser para aplicaciones de ingeniería de tejidos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Estudio experimental
Rendimientos biomecánicos
Acero inoxidable dúplex
Aplicaciones en ingeniería de tejidos
Andamiaje de geometría de red graduada
F53 DSS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio experimental tiene como objetivo ampliar el conocimiento sobre el rendimiento biomecánico del acero inoxidable dúplex (DSS) para aplicaciones de ingeniería de tejidos en un andamio de geometría de red graduada basado en el DSS F53 (UNS S32750 según ASTM A182) producido por fusión de lecho de polvo láser (LPBF). Se adoptó aquí la misma geometría densa graduada basada en celdas unitarias dodecaédricas rombicas investigadas en trabajos anteriores sobre acero inoxidable 316L (SS) para la fabricación del andamio F53 DSS (SF53). Se llevaron a cabo caracterización microestructural y pruebas mecánicas y biológicas en el andamio SF53, utilizando el comportamiento in vitro del andamio de acero inoxidable 316L (S316L) como control. Los resultados muestran que la microestructura desarrollada como consecuencia de diferentes valores de densidad de energía volumétrica (VED) es principalmente responsable de los diferentes comportamientos mecánicos de SF53 y S316L, ambos fabricados utilizando el mismo sistema de fabricación LPBF. Específicamente, la resistencia a la compresión última (UC) y los módulos elásticos (E) de SF53 son tres y siete veces más altos que los de S316L, respectivamente. Además, las pruebas biológicas preliminares evidenciaron una mejor viabilidad celular en SF53 que en S316L ya después de siete días de cultivo, sugiriendo que SF53 con geometría graduada densa es una alternativa viable al acero inoxidable 316L para aplicaciones de ingeniería de tejidos óseos.
Descripción
Este estudio experimental tiene como objetivo ampliar el conocimiento sobre el rendimiento biomecánico del acero inoxidable dúplex (DSS) para aplicaciones de ingeniería de tejidos en un andamio de geometría de red graduada basado en el DSS F53 (UNS S32750 según ASTM A182) producido por fusión de lecho de polvo láser (LPBF). Se adoptó aquí la misma geometría densa graduada basada en celdas unitarias dodecaédricas rombicas investigadas en trabajos anteriores sobre acero inoxidable 316L (SS) para la fabricación del andamio F53 DSS (SF53). Se llevaron a cabo caracterización microestructural y pruebas mecánicas y biológicas en el andamio SF53, utilizando el comportamiento in vitro del andamio de acero inoxidable 316L (S316L) como control. Los resultados muestran que la microestructura desarrollada como consecuencia de diferentes valores de densidad de energía volumétrica (VED) es principalmente responsable de los diferentes comportamientos mecánicos de SF53 y S316L, ambos fabricados utilizando el mismo sistema de fabricación LPBF. Específicamente, la resistencia a la compresión última (UC) y los módulos elásticos (E) de SF53 son tres y siete veces más altos que los de S316L, respectivamente. Además, las pruebas biológicas preliminares evidenciaron una mejor viabilidad celular en SF53 que en S316L ya después de siete días de cultivo, sugiriendo que SF53 con geometría graduada densa es una alternativa viable al acero inoxidable 316L para aplicaciones de ingeniería de tejidos óseos.