Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Tytuł pozycji:

Mechanical analysis and sensitivity evaluation of PLA scaffolds for bone tissue repair using FEA and Taguchi experimental design

Tytuł:
Mechanical analysis and sensitivity evaluation of PLA scaffolds for bone tissue repair using FEA and Taguchi experimental design
Autorzy:
Vásquez, Diego
Medina, Luis
Martínez, Gabriela
Data publikacji:
2025
Słowa kluczowe:
scaffolds
3D printing
finite element method
experimental design
Taguchi method
sensitivity analysis
polylactic acid
PLA
Język:
angielski
Dostawca treści:
BazTech
Artykuł
  Przejdź do źródła  Link otwiera się w nowym oknie  Pełny tekst  Link otwiera się w nowym oknie
The design of three-dimensional scaffolds for bone regeneration poses challenges in balancing mechanical strength, porosity and degradability. This study aimed to optimize the geometric parameters of polylactic acid (PLA) scaffolds fabricated via 3D printing, focusing on pore size, porosity, and geometric configurations to enhance mechanical performance and biological functionality. Methods: Two geometric configurations – orthogonal and offset orthogonal – were evaluated with pore sizes ranging from 400–1000 μm and porosities between 55–70%. Finite element analysis (FEA) in ANSYS Workbench was used to simulate mechanical behavior, while the Taguchi experimental design determined the optimal parameter combinations. Statistical analyses, including ANOVA, assessed the significance of each factor. Results: The study identified a pore size of 400 μm as optimal for structural strength, while a porosity of 70% provided a balance between stability and cell growth. Orthogonal geometries distributed stress more uniformly, reducing critical stress concentrations compared to offset configurations. ANOVA revealed that pore size was the most significant factor, followed by porosity and geometry, achieving a model reliability of R2 = 98.42%. Conclusions: The findings highlight the importance of geometric optimization for improving scaffold mechanical properties while maintaining biological functionality. This study offers a robust framework for designing patient-specific scaffolds tailored to bone tissue engineering applications.

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies