A Numerical Study of Fluid Flow in the Porous Structure of Biological Scaffolds

2020

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.18321/ectj974
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Tissue engineering (TE) is one of the promising areas that aims to address the global problem of organ and tissue shortages. The successful development of TE, particularly in bone tissue engineering, consists of the use of modern methods that allow the creation of scaffolds, the physicochemical, mechanical, and structural parameters of which will allow achieving the desired clinical results. The vast possibilities of the rapidly developing technology of three-dimensional (3D) printing, which allows the creation of individual scaffolds with high precision, has led to various developments in bone tissue TE. In this work, for the successful use of three-dimensional printing in TE to ensure the diffusion of nutrients during cell cultivation throughout the entire structure of the scaffold, a model of a rotating scaffold is proposed, and the movement of the diffusion flow of nutrient fluid is calculated based on Darcy’s law, which regulates the flow of fluids through porous media. The conducted studies of the rate of diffusion flow of nutrients based on glucose in the porous structure of scaffolds with a 10% content of calcium hydroxyapatite demonstrated the promise of using a model of a rotating composite scaffold in TE of bone tissue. The results show that at a scaffold rotation speed of 12 rpm, the diffusion flow rate of nutrients in the composite scaffolds porous structure is practically not affected by their geometric shape.