形状/属性人工骨架的协作智能制造:结构设计和增材制造工艺
Pei Feng1, Lingxi Liu1, Feng Yang1
1State Key Laboratory of Precision Manufacturing for Extreme Service Performance, College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha 410083, People's Republic of China.
Biofabrication
|November 8, 2024
概括
人工骨架提供了传统移植的替代方案,克服了捐赠者部位疾病和感染风险等局限性. 先进的增材制造技术可以创建复杂的,针对患者的骨架,具有量身定制的特性.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 再生医学是一种再生医学.
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 人工骨移植对于骨缺陷的修复至关重要,它解决了自移植和全移植的局限性.
- 传统的方法很难复制自然骨的复杂形状和多孔结构.
- 增材制造 (AM) 提供了对脚手架几何和内部架构的精确控制.
研究的目的:
- 审查和分析人工骨架的最先进的设计和AM方法.
- 探索骨架的形状/属性合作智能制造.
- 讨论骨架的AM方面的挑战和未来前景.
主要方法:
- 架构设计策略的分类 (基于单元细胞和基于整个结构).
- 确定合适的AM技术,包括基本的AM和3D生物打印.
- 对有关骨架设计和制造的现有文献进行分析.
主要成果:
- 机械制造允许制造具有量身定制的外部轮和可控制的内部微孔结构的骨架.
- 将先进的结构设计与适当的AM工艺相结合,是实现理想生物和机械性能的关键.
- 基于单元细胞和基于整个结构的设计都是可行的,使用基本的AM和3D生物打印作为推的制造方法.
结论:
- 增材制造在制造先进的人工骨架方面具有重大前景.
- 集成设计和AM的智能制造对于优化骨架性能至关重要.
- 需要进一步的研究来应对挑战,并释放AM在骨组织工程中的全部潜力.
