Creation of Personalized 3D Model of Bone Scaffold by Using Curve and Pattern Based Methodologies
[ 1 ] Instytut Technologii Materiałów, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
2023
artykuł naukowy
angielski
- scaffold
- 3D model
- design
- human tibia
- CBM
- PBM
EN Tissue engineering is an important domain that is related to the creating of biocompatible solutions that are necessary to replace injured or diseased tissues. These solutions usually involve cells, a stabilizing structure referred to as a scaffold, and essential growth factors. The scaffold provides an essential support matrix for the cells, aiding their growth and promoting tissue repair. The design or blueprint of the scaffold is vital for maintaining its mechanical robustness and ensuring efficient nutrient delivery to the tissue replacement. This research introduces an innovative technique for designing individualized 3D scaffold blueprints by employing the Method of Anatomical Features (MAF) along with two distinct methodologies. The first technique is anchored on curves, and the second draws inspiration from patterns. MAF has already shown its prowess in crafting individualized geometrical models of bones. Scaffolds crafted through this method stand out due to their streamlined design approach, enabling almost automatic customization, and the resulting detailed 3D representation of the scaffold.
RO Ingineria țesuturilor este un domeniu științific care se concentrează pe dezvoltarea de alternative biocompatibile pentru țesuturile deteriorate sau bolnave. Aceste structuri înlocuitoare constau de obicei din celule, o structură de susținere şi factori ce favorizează osteointegrarea. Structura de susţinere acționează ca un sistem de sprijin pentru celule, facilitând creșterea acestora și regenerarea țesutului. Designul sau arhitectura structurii de susţinere a celulelor joacă un rol crucial în asigurarea stabilității mecanice a structurii și a transportului eficient al nutrienților către înlocuitorul de țesut. În această lucrare este prezentată o abordare nouă pentru crearea modelelor de structuri de susţinere a celulelor 3D personalizate, utilizând Metoda caracteristicilor anatomice împreună cu două metodologii originale personalizate dezvoltate de către autori. Prima metodologie este bazată pe generarea unor structuri de susţinere curbe, în timp ce a doua este bazată pe modele de structuri personalizate parametrizate ce au fost dezvoltate de autori. Metoda caracteristicilor anatomice este o metodă de succes care a fost deja implementată pentru generarea de modele geometrice personalizate ale oaselor. Principalele avantaje ale structurilor de susţinere a celulelor personalizate create folosind această abordare includ un proces de proiectare simplificat, care permite personalizarea semi-automată și crearea unui model tridimensional al unei astfel de structuri de susţinere în final.
319 - 326
CC BY-NC-ND (uznanie autorstwa - użycie niekomercyjne - bez utworów zależnych)
otwarte czasopismo
ostateczna wersja opublikowana
w momencie opublikowania
publiczny
20
0,1