The pore architecture of porous sca

The pore architecture of porous scaffolds is a critical factor in osteogenesis, but it is a challenge to precisely configure strut-based scaffolds because of the inevitable filament corner and pore geometry deformation. This study provides a pore architecture tailoring strategy in which a series of Mg-doped wollastonite scaffolds with fully interconnected pore networks and curved pore architectures called triply periodic minimal surfaces (TPMS), which are similar to cancellous bone, are fabricated by a digital light processing technique. The sheet-TPMS pore geometries (s-Diamond, s-Gyroid) contribute to a 3‒4-fold higher initial compressive strength and 20%–40% faster Mg-ion-release rate compared to the other-TPMS scaffolds, including Diamond, Gyroid, and the Schoen's I-graph-Wrapped Package (IWP) in vitro. However, we found that Gyroid and Diamond pore scaffolds can significantly induce osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs). Analyses of rabbit experiments in vivo show that the regeneration of bone tissue in the sheet-TPMS pore geometry is delayed; on the other hand, Diamond and Gyroid pore scaffolds show notable neo-bone tissue in the center pore regions during the early stages (3–5 weeks) and the bone tissue uniformly fills the whole porous network after 7 weeks. Collectively, the design methods in this study provide an important perspective for optimizing the pore architecture design of bioceramic scaffolds to accelerate the rate of osteogenesis and promote the clinical translation of bioceramic scaffolds in the repair of bone defects

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สถาปัตยกรรมรูพรุนของโครงที่มีรูพรุนเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างกระดูก แต่มันเป็นความท้าทายในการกำหนดค่าโครงแบบสตรัทอย่างแม่นยำ เนื่องจากมุมของเส้นใยที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และการเสียรูปทางเรขาคณิตของรูพรุน การศึกษานี้นำเสนอกลยุทธ์การปรับแต่งสถาปัตยกรรมรูพรุน โดยชุดโครงวอลลาสโทไนต์เจือด้วย Mg ที่มีเครือข่ายรูพรุนเชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์และสถาปัตยกรรมรูพรุนโค้งที่เรียกว่า triply periodic minimal surfaces (TPMS) ซึ่งคล้ายกับกระดูกที่มีลักษณะเป็นรูพรุน ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยการประมวลผลแสงดิจิทัล เทคนิค. รูปทรงรูพรุนของแผ่น TPMS (s-Diamond, s-Gyroid) ช่วยให้กำลังรับแรงอัดเริ่มต้นสูงขึ้น 3‒4 เท่า และอัตราการปลดปล่อย Mg-ion เร็วขึ้น 20%–40% เมื่อเปรียบเทียบกับโครง TPMS อื่น ๆ รวมถึง Diamond , ไจรอยด์ และแพ็คเกจ I-graph-Wrapped Package (IWP) ของ Schoen ในหลอดทดลอง อย่างไรก็ตาม เราพบว่าโครงสร้างรูพรุนของไจรอยด์และไดมอนด์สามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก (BMSCs) ได้อย่างมีนัยสำคัญ การวิเคราะห์การทดลองของกระต่าย ในวิฟ แสดงให้เห็นว่าการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกใหม่ในรูปทรงรูพรุนของแผ่น TPMS นั้นล่าช้าออกไป ในทางกลับกันโครงรูขุมขนของ Diamond และ Gyroid แสดงเนื้อเยื่อนีโอโบนที่โดดเด่นในบริเวณรูพรุนตรงกลางในช่วงแรก (3-5 สัปดาห์) และเนื้อเยื่อกระดูกจะเติมเต็มเครือข่ายที่มีรูพรุนทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอหลังจาก 7 สัปดาห์ โดยรวมแล้ว วิธีการออกแบบในการศึกษานี้ให้มุมมองที่สำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสถาปัตยกรรมรูพรุนของโครง bioceramic เพื่อเร่งอัตราการสร้างกระดูก และส่งเสริมการแปลทางคลินิกของโครง bioceramic ในการซ่อมแซมข้อบกพร่องของกระดูก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โครงสร้างรูพรุนของวงเล็บที่มีรูพรุนเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างกระดูก แต่เนื่องจากมุมลวดและรูปทรงเรขาคณิตของรูพรุนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้การกำหนดค่าของวงเล็บที่ยึดตามเสาอย่างแม่นยำจึงเป็นความท้าทาย การศึกษาครั้งนี้มีกลยุทธ์การปรับแต่งโครงสร้างรูพรุนซึ่งมีการสร้างเครือข่ายรูพรุนที่เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์และโครงสร้างรูโค้งที่เรียกว่าพื้นผิวที่เล็กที่สุดสามรอบ (TPMS) โดยใช้เทคโนโลยีการรักษาด้วยแสงแบบดิจิตอลซึ่งคล้ายกับกระดูกสน เมื่อเทียบกับการสนับสนุน TPMS อื่น ๆ รวมถึง Diamond, Gyroid และ Schoen's I-graph-Wrapped Package (IWP) รูปทรงเรขาคณิตรูพรุนของ TPMS แบบแผ่น (s-diamond, s-Gyroid) มีความต้านทานการบีบอัดเริ่มต้นสูงกว่า 3-4 เท่าและอัตราการปล่อยแมกนีเซียมไอออนเร็วขึ้น 20% -40% อย่างไรก็ตาม เราพบว่า Gyroid และ Diamond Hole Bracket สามารถกระตุ้นความแตกต่างของ osteoblast ของสเต็มเซลล์ intermyelogenic (BMSCs) ได้อย่างมีนัยสำคัญ การวิเคราะห์การทดลองกระต่ายบ้าน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โครงสร้างรูพรุนของวงเล็บที่มีรูพรุนเป็นปัจจัยสําคัญในการสร้างกระดูกแต่การกําหนดค่าที่แม่นยําของวงเล็บเป็นความท้าทายเนื่องจากความผิดปกติที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของมุมและรูปทรงเรขาคณิตของรูพรุน การศึกษานี้เป็นกลยุทธ์การปรับแต่งโครงสร้างหลุมซึ่งชุดของโครงยึดไททาเนียมไททาเนียมไททาเนียมได้รับการจัดทําขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการประมวลผลแสงแบบดิจิตอลซึ่งมีเครือข่ายหลุมที่เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์และโครงสร้างรูโค้งที่เรียกว่าพื้นผิวขั้นต่ําสามรอบ( TPMS )คล้ายกับกระดูกสน เมื่อเทียบกับวงเล็บTPMSอื่นๆความสามารถในการรับแรงอัดเริ่มต้นของรูปทรงเรขาคณิตTPMSรู( s-Diamond,s-Gyroid )เพิ่มขึ้น34เท่าและอัตราการปลดปล่อยไอออนโพแทสเซียมเพิ่มขึ้น20 %ถึง40 %รวมทั้งI-graph-wrapped package ( IWP )ของDiamond,GyroidและSchoen อย่างไรก็ตามเราพบว่าstentรูปไจโรและรูขุมขนสามารถกระตุ้นความแตกต่างของosteogenicของเซลล์ต้นกําเนิดจากไขกระดูกได้อย่างมีนัยสําคัญ การวิเคราะห์การทดลองในกระต่ายแสดงให้เห็นว่าการฟื้นฟูเนื้อเยื่อกระดูกล่าช้าในรูปทรงรูพรุนของTPMS ในทางตรงกันข้ามในระยะเริ่มแรก( 3-5สัปดาห์)การก่อตัวของรูขุมขนและรูขุมขนแสดงเนื้อเยื่อกระดูกใหม่ที่สําคัญในบริเวณศูนย์กลางและเนื้อเยื่อกระดูกเต็มไปด้วยเครือข่ายที่มีรูพรุนหลังจาก7สัปดาห์ สรุปได้ว่าวิธีการออกแบบในการศึกษานี้เป็นมุมมองที่สําคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้างรูพรุนของstent bioceramicsเพื่อเพิ่มความเร็วในการสร้างกระดูกและส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงทางคลินิกของstent bioceramicsในการซ่อมแซมข้อบกพร่องของกระดูก