view in publisher's site

3D printed biodegradable functional temperature-stimuli shape memory polymer for customized scaffoldings

Highlights•Investigated the shape memory characteristics of 3D printed PLA/CS scaffolds.•Described the effect of heat-stimuli on wetability and biocompatibility.•Outlined the scope of developing scaffoldings.AbstractShape memory polymers (SMPs) and their composites have become the prominent choice of the various industries owing to the unique inherent characteristics which can be stimulated through the exposure of external stimuli. The use of SMPs in the three-dimensional (3D) technologies has produced enormous advantages. However, the potential of SMPs in 3D printing has limitedly explored. In the present study, an investigation was performed to study the shape memory effect (SME) of the fused filament fabricated (FFF) chitosan (CS) reinforced poly-lactic-acid (PLA) based porous scaffolds. Firstly, the composite filaments, with 1, 1.5, and 2% wt. of CS, were fabricated by using the twin-screw extrusion process, which was later used to print the test specimens at different infill density. The printed samples were selectively pre-elongated to 2.5 mm and then processed through direct heating, at 60-70 °C, for enabling the SME. It has been observed that the CS particles acted as rigid phases and interrupted the re-ordering of PLA chain. However, the scaffoldings showed 18.8% shape recovery at optimized process parametric settings. In addition, wettability and biocompatibility analyses of developed scaffoldings have also been performed to investigate the biological aspects of the developed scaffoldings. The stimulated samples found to be possessed with good wettability and cell proliferation. Overall, the 3D printed PLA/CS porous scaffoldings have shown significant shape recovery characteristics and are biologically active to be used as self-healing implants for acute bone deficiencies.Graphical abstractDownload : Download high-res image (485KB)Download : Download full-size image

پلیمر حافظه شکلی محرک - دمای عملکردی زیست تخریب پذیر سه‌بعدی برای داربست سفارشی

نکات برجسته - بررسی ویژگی‌های حافظه شکلی داربست‌های PLA / CS چاپ‌شده سه‌بعدی. * اثر محرک‌های حرارتی را بر قابلیت تر شدن و سازگاری زیستی توصیف کنید. * محدوده توسعه داربست. پلیمرهای حافظه شکل (SMP)و کامپوزیت های آن‌ها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد ذاتی که می‌توانند از طریق قرار گرفتن در معرض محرک‌های خارجی تحریک شوند، به انتخاب برجسته صنایع مختلف تبدیل شده‌اند. استفاده از SMP ها در فن‌آوری‌های سه‌بعدی مزایای زیادی ایجاد کرده‌است. با این حال، پتانسیل SMP ها در چاپ سه‌بعدی به طور محدود مورد بررسی قرار گرفته‌است. در مطالعه حاضر، تحقیقی برای مطالعه اثر حافظه شکلی (SME)داربست متخلخل پلی لاکتیک‌اسید تقویت‌شده (PLA)ساخته‌شده از فیلامنت های ترکیبی (FFF)کیتوزان (CS)انجام شد. اول رشته‌های کامپوزیت با ۱، ۱.۵ و ۲ درصد وزنی. از CS، با استفاده از فرآیند اکستروژن دوماردونه، که بعدها برای چاپ نمونه‌های آزمایش در چگالی مختلف اینفین ها مورد استفاده قرار گرفت، ساخته شد. نمونه‌های چاپ‌شده به صورت انتخابی از قبل کشیده تا ۵ / ۲ میلی متر بودند و سپس از طریق حرارت دادن مستقیم، در ۶۰ - ۷۰ درجه سانتی گراد پردازش شدند تا SME را قادر سازند. مشاهده شده‌است که ذرات CS به عنوان فازه‌ای سخت عمل می‌کنند و ترتیب مجدد زنجیره PLA را قطع می‌کنند. با این حال، داربست ¬ ها بازیابی شکل ۱۸.۸ % را در تنظیمات پارامتریک فرآیند بهینه ¬ سازی شده نشان دادند. علاوه بر این، قابلیت تر شدن و آنالیز زیست سازگاری داربست توسعه‌یافته نیز برای بررسی جنبه‌های زیستی داربست توسعه‌یافته انجام شده‌است. نمونه‌های تحریک‌شده با قابلیت تر شدن و تکثیر سلولی خوب بدست آمدند. به طور کلی، داربست متخلخل PLA / CS چاپ‌شده سه‌بعدی ویژگی‌های بازیابی شکل قابل‌توجهی را نشان داده‌اند و از نظر بیولوژیکی فعال هستند تا به عنوان ایمپلنت های خودشفا برای فقر استخوان حاد مورد استفاده قرار گیرند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Biomedical Engineering
  • ترجمه مقاله Biomedical Engineering
  • مقاله مهندسی پزشکی
  • ترجمه مقاله مهندسی پزشکی
  • مقاله Biomaterials
  • ترجمه مقاله Biomaterials
  • مقاله مواد بیولوژیکی
  • ترجمه مقاله مواد بیولوژیکی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.