Sobre la Resistencia Mecánica de los Andamios de Cemento de Fosfato de Calcio
Autores: Bertrand, Elisa; Zankovic, Sergej; Vinke, Johannes; Schmal, Hagen; Seidenstuecker, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre la Resistencia Mecánica de los Andamios de Cemento de Fosfato de Calcio
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Tratamiento
Defectos óseos
Biomateriales compresivos
Resistencia mecánica
Andamios impresos en 3D
Resistencia a la compresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Para el tratamiento de defectos óseos, se necesitan biomateriales biodegradables y compresivos como reemplazos que se degraden a medida que el hueso se regenera. El problema con los materiales existentes ha sido su insuficiente resistencia mecánica o las diferencias excesivas en su módulo elástico, lo que lleva a un escudo de tensión y eventual fallo. En este estudio, se comparó la resistencia a la compresión de cerámicas CPC (con un grosor de capa de más de 12 capas) con cerámicas beta-TCP sinterizadas. Se asumió que a medida que aumentaba el número de capas, la resistencia mecánica de los andamios impresos en 3D aumentaría hacia el valor de las cerámicas sinterizadas. Además, se investigó la influencia del diámetro interno de la aguja en la resistencia mecánica. Se imprimieron en 3D andamios circulares con 20, 25, 30 y 45 capas utilizando un bioplotter 3D, se solidificaron en una atmósfera saturada de agua durante 3 días y luego se probaron para la resistencia a la compresión junto con una cerámica beta-TCP sinterizada utilizando una máquina de ensayo universal Zwick. Los andamios impresos en 3D tuvieron una resistencia a la compresión de 41.56 +/- 7.12 MPa, que fue significativamente mayor que la de la cerámica sinterizada (24.16 +/- 4.44 MPa). Los andamios impresos en 3D con geometría redonda alcanzaron o superaron el límite superior de la resistencia a la compresión del hueso esponjoso hacia la sustancia compacta. Además, los andamios CPC exhibieron una compresibilidad más similar al hueso que la cerámica beta-TCP sinterizada comparable, demostrando que las propiedades mecánicas de los andamios CPC son más similares al hueso que las cerámicas beta-TCP sinterizadas.
Descripción
Para el tratamiento de defectos óseos, se necesitan biomateriales biodegradables y compresivos como reemplazos que se degraden a medida que el hueso se regenera. El problema con los materiales existentes ha sido su insuficiente resistencia mecánica o las diferencias excesivas en su módulo elástico, lo que lleva a un escudo de tensión y eventual fallo. En este estudio, se comparó la resistencia a la compresión de cerámicas CPC (con un grosor de capa de más de 12 capas) con cerámicas beta-TCP sinterizadas. Se asumió que a medida que aumentaba el número de capas, la resistencia mecánica de los andamios impresos en 3D aumentaría hacia el valor de las cerámicas sinterizadas. Además, se investigó la influencia del diámetro interno de la aguja en la resistencia mecánica. Se imprimieron en 3D andamios circulares con 20, 25, 30 y 45 capas utilizando un bioplotter 3D, se solidificaron en una atmósfera saturada de agua durante 3 días y luego se probaron para la resistencia a la compresión junto con una cerámica beta-TCP sinterizada utilizando una máquina de ensayo universal Zwick. Los andamios impresos en 3D tuvieron una resistencia a la compresión de 41.56 +/- 7.12 MPa, que fue significativamente mayor que la de la cerámica sinterizada (24.16 +/- 4.44 MPa). Los andamios impresos en 3D con geometría redonda alcanzaron o superaron el límite superior de la resistencia a la compresión del hueso esponjoso hacia la sustancia compacta. Además, los andamios CPC exhibieron una compresibilidad más similar al hueso que la cerámica beta-TCP sinterizada comparable, demostrando que las propiedades mecánicas de los andamios CPC son más similares al hueso que las cerámicas beta-TCP sinterizadas.