Investigando el potencial de los filamentos comerciales de modelado por deposición fundida para la tecnología de ultrasonido en andamios de tejido óseo
Autores: Bilgili, Hatice Kübra; Todoh, Masahiro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigando el potencial de los filamentos comerciales de modelado por deposición fundida para la tecnología de ultrasonido en andamios de tejido óseo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Fuerzas
Sistema musculoesquelético
Tecnología de ultrasonido
Filamentos FDM
Regeneración de tejido óseo
Andamios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La exposición diaria a diversas fuerzas crea defectos en el sistema musculoesquelético, lo que conduce a problemas de salud, especialmente en los huesos. Los andamios de tejido óseo y la tecnología de ultrasonido se utilizan tanto en la investigación como en las clínicas para mejorar la regeneración del tejido óseo. Este estudio tuvo como objetivo investigar el potencial de los filamentos de modelado por deposición fundida (FDM) comercialmente disponibles para la tecnología de ultrasonido utilizando los métodos de caracterización de difracción de rayos X (XRD), espectroscopía Raman, nanoindentación, flexión de tres puntos y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se produjeron filamentos FDM personalizados combinando filamentos FDM de ácido poliláctico (PLA) con policaprolactona de grado médico (PCL). Utilizando estos, observamos la producción exitosa de andamios de tejido complejo a través de los filamentos FDM PLAPCL4060 y PLAPCL5050. Además, la presencia de la diferencia de contraste observada a través de SEM para PLAPCL4060 sugiere la segregación de fases y un material que tiene características tanto de amortiguación como de activación bajo la propagación de ultrasonido. La caracterización mecánica proporcionó valores de dureza y módulo elástico, mientras que los resultados de flexión de tres puntos demostraron la naturaleza flexible de PLAPCL4060 y PLAPCL5050, lo cual es importante para su dinamicidad y capacidad de respuesta bajo la propagación de ultrasonido. Los experimentos de degradación acelerada proporcionaron información crucial sobre el efecto de la porosidad y los gradientes de los andamios bajo la estimulación por ultrasonido. Estudios futuros basados en este enfoque contribuirán a comprender el verdadero potencial de estos filamentos para el tejido óseo.
Descripción
La exposición diaria a diversas fuerzas crea defectos en el sistema musculoesquelético, lo que conduce a problemas de salud, especialmente en los huesos. Los andamios de tejido óseo y la tecnología de ultrasonido se utilizan tanto en la investigación como en las clínicas para mejorar la regeneración del tejido óseo. Este estudio tuvo como objetivo investigar el potencial de los filamentos de modelado por deposición fundida (FDM) comercialmente disponibles para la tecnología de ultrasonido utilizando los métodos de caracterización de difracción de rayos X (XRD), espectroscopía Raman, nanoindentación, flexión de tres puntos y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se produjeron filamentos FDM personalizados combinando filamentos FDM de ácido poliláctico (PLA) con policaprolactona de grado médico (PCL). Utilizando estos, observamos la producción exitosa de andamios de tejido complejo a través de los filamentos FDM PLAPCL4060 y PLAPCL5050. Además, la presencia de la diferencia de contraste observada a través de SEM para PLAPCL4060 sugiere la segregación de fases y un material que tiene características tanto de amortiguación como de activación bajo la propagación de ultrasonido. La caracterización mecánica proporcionó valores de dureza y módulo elástico, mientras que los resultados de flexión de tres puntos demostraron la naturaleza flexible de PLAPCL4060 y PLAPCL5050, lo cual es importante para su dinamicidad y capacidad de respuesta bajo la propagación de ultrasonido. Los experimentos de degradación acelerada proporcionaron información crucial sobre el efecto de la porosidad y los gradientes de los andamios bajo la estimulación por ultrasonido. Estudios futuros basados en este enfoque contribuirán a comprender el verdadero potencial de estos filamentos para el tejido óseo.