组织工程植入物成熟过程的机械建模:应用于生物混合动力心脏门
Mahmoud Sesa1, Hagen Holthusen1, Lukas Lamm1
1Institute of Applied Mechanics, RWTH Aachen University, Mies-van-der-Rohe-Str. 1, 52074 Aachen, Germany.
Computers in biology and medicine
|November 3, 2023
概括
本研究介绍了一种用于织物增强心血管植入物的机械成熟的计算模型. 该模型预测了原生长和机械性能,这对于开发更强大的再生组织至关重要.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算力学 计算力学 计算力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 心血管疾病需要先进的治疗方法,如组织工程植入物.
- 目前的再生植入物缺乏足够的机械强度,无法在体内应用.
- 生物混合植入物,将再生组织与强化结合起来,提供了一个有希望的解决方案.
研究的目的:
- 开发一个用于组织工程心血管植入物的机械成熟的计算模型.
- 预测生物杂交植入物中的原进化和异构性行为.
- 为了使可再生心血管器件的in silico设计和优化.
主要方法:
- 一种基于能量的方法,用于模拟组织成熟期间的原体进化.
- 结构张力器的应用以捕捉异性质材料的行为.
- 将材料模型集成到固体外有限元素配方中.
主要成果:
- 该模型根据应用的边界条件准确预测原体的生长.
- 证明了模拟织物增强植入物的机械反应的能力.
- 对压力外构造和管状心脏门模型的成功计算.
结论:
- 开发的计算框架对于表征和优化生物混合心血管植入物至关重要.
- 这种模型有助于预测对植入物功能至关重要的机械性能.
- 使下一代再生心血管设备的形设计能够具有增强的强度.
