Dissertação

Computational Scaffold Design for Bone Tissue Engineering: TPMS and Optimized Models EVALUATED

Osso é um tecido do corpo humano complexo e com uma grande variedade de funções. Devido à sua importância, a engenharia de tecidos tem estado a explorar novos métodos de facilitar a regeneração de osso danificado. Um destes métodos são scaffolds, uma alternativa promissora e viável a métodos mais tradicionais. Scaffolds são matrizes de suporte porosas construídas artificialmente, e que permitem cultivação celular, regeneração de tecido, e fornecem suporte mecânico. Estas propriedades estão dependentes na microestrutura das scaffolds. Geometrias TPMS e topologias optimizadas são umas das melhores opções no que toca à criação destas microestruturas. No entanto, as suas capacidades ainda não são totalmente compreendidas. Para comparar este tipo de topologias, um conjunto de geometrias TPMS foi escolhido para comparar com uma série de geometrias optimizadas criadas por uma ferramenta de optimização de topologia. As geometrias foram maximizadas para permeabilidade e/ou rigidez. As propriedades destas várias topologias foram calculadas e comparadas. Esta comparação demonstrou que apesar de as TPMS terem propriedades favoráveis, as ferramentas de optimização podem fornecer soluções de design de scaffolds comparáveis ou até melhores, para além de serem adequadas para uma maior variedade de cenários.
Engenharia de Tecidos Ósseos, Scaffolds, TPMS, Optimização, Permeabilidade, Rigidez

novembro 26, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Rui Alves Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

André Paulo Galvão de Castro

IDMEC, Instituto Superio Técnico

Doutor