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Publicação
Mimicking bone structures using functionally graded auxetic structures
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Orientador(es)
Resumo(s)
Nowadays the golden standard in orthopedic implants for bone regeneration is the use of allografts and autografts. However, these present problems regarding the availability of the required tissue and risks related to surgery, immune system rejection and pathogen transmission. With the recent development of additive manufacturing, novel porous structures are being looked upon as a possible answer to the afore mentioned problems. In this study, a structure based on the gyroid triply periodic minimal surface was modelled, produced via the fused deposition modeling (FDM) 3D printing method, and mechanically characterized, with the aim of getting one step closer to obtaining bone mimicking implants.
Atualmente, o arquétipo da regeneração óssea são os autoenxertos e aloenxertos. No entanto, estes enxertos ósseos apresentam desvantagens, tais como a disponibilidade limitada dos tecidos necessários e os riscos associados a cirurgias, rejeição imunológica e transmissão de agentes patogénicos. Com o recente desenvolvimento dos métodos de fabricação aditiva, novas estruturas porosas estão a ser contempladas como possíveis soluções para estes problemas. Neste estudo, foi modelada uma estrutura baseada na superfície mínima triplamente periódica giróide, que foi depois impressa em 3D e caracterizada mecanicamente, com o intuito de chegar um passo mais perto de obter implantes que imitem as propriedades mecânicas dos ossos.
Atualmente, o arquétipo da regeneração óssea são os autoenxertos e aloenxertos. No entanto, estes enxertos ósseos apresentam desvantagens, tais como a disponibilidade limitada dos tecidos necessários e os riscos associados a cirurgias, rejeição imunológica e transmissão de agentes patogénicos. Com o recente desenvolvimento dos métodos de fabricação aditiva, novas estruturas porosas estão a ser contempladas como possíveis soluções para estes problemas. Neste estudo, foi modelada uma estrutura baseada na superfície mínima triplamente periódica giróide, que foi depois impressa em 3D e caracterizada mecanicamente, com o intuito de chegar um passo mais perto de obter implantes que imitem as propriedades mecânicas dos ossos.
Descrição
Palavras-chave
3D printing Auxetic bone regeneration Computer modeling Gyroid Metamaterials