آنیزوتروپی خواص مکانیکی داربست‌های پلی‌لاکتیک اسید تولید شده به روش لایه نشانی مذاب برای مهندسی بافت استخوان

داربست‌های متخلخل پلیمری زیست تخریب پذیر گزینه‌های مناسبی برای مهندسی بافت می باشند. در این تحقیق، داربست سه‌بعدی متخلخل پلی لاکتیک اسید (pla) به روش لایه نشانی مذاب (fdm) با حدود 70 درصد تخلخل تهیه شد. مطالعه فازهای فیلامنت اولیه و داربست پرینت شده توسط آزمون پراش پرتوی ایکس (xrd) نشان می دهد اختلاف فاز قابل‌توجهی در اثر فرایند ساخت ایجاد نشده و پلیمر خواص فازی خود را حفظ نموده است. نتایج ارزیابی خواص مکانیکی توسط آزمون فشار نشان می‌دهد که خواص مکانیکی داربست در دو جهت موازی و عمود محور z حین پرینت، متفاوت بوده و خواص مکانیکی داربست ساخته شده دارای خاصیت ناهمسانگردی (آنیزوتروپی) می‌باشد. مطالعه ریزساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نیز نشان می دهد مورفولوژی حفرات داربست در دو جهت، متفاوت می‌باشد و این، علت اصلی آنیزوتروپی خواص مکانیکی می باشد. بنابراین آنیزوتروپی خواص مکانیکی داربست‌های تولید شده به روش fdm را باید حین کاربردهای تحت بار درون تنی مدنظر قرار داد.

Anisotropy of Mechanical Properties of Poly Lactic Acid Scaffolds Produced by Fused Deposition Modeling for Bone Tissue Engineering

Biodegradable porous scaffold polymers are good candidates for tissue engineering. In this research, a threedimensional porous polylactic acid (PLA) scaffold was prepared using a Fused Deposition Modeling (FDM) including about 70% porosity. The study of the phases of primary filament and scaffold using the Xray diffraction (XRD) test shows that no significant phase difference has been created due to the manufacturing process and the polymer retains its phases properties. The results of the mechanical properties evaluation by the compression test show that the mechanical properties of the scaffold are different in both the parallel and perpendicular directions of the Z axis during the printing, and the mechanical properties of the scaffold are of anisotropic property. Microstructural study by Scanning Electron Microscope (SEM) also shows that the morphology of scaffold porosities is different in two directions, and this is the main cause of anisotropic mechanical properties. Anisotropy of the mechanical properties of FDM produced scaffolds should be considered during load bearing applications in vivo.