ساخت داربست های استخوانی با روش ساخت افزایشی ریزش مذاب و بررسی خواص مکانیکی آنها

بهره گیری از تکنیک های ساخت افزایشی در علم پزشکی موجب تحولی عظیم در این زمینه و به خصوص در حیطه مهندسی بافت استخوان شده است. یکی از این تکنیک ها، فرآیند ساخت افزایشی ریزش مذاب می باشد که برای ساخت داربست های استخوانی استفاده می گردد. از دیدگاه مهندسی بافت استخوان، داربست های استخوانی باید علاوه بر ویژگی های مورد نیاز بیولوژیکی، دارای خواص مکانیکی قابل قبولی نیز باشند. در این پژوهش ابتدا پارامترهای چاپ شامل ارتفاع لایه، سرعت چاپ و تعداد فیلامنت در هر ردیف تعیین شد. داربست های استخوانی با 2 ماده مختلف پلی لاکتیک اسید (PLA) و پلی کاپرولاکتون (PCL) ساخته شد و تحت آزمونهای فشاری قرار گرفتند. نتایج تحلیل شده شامل مدول الاستیک و تنش تسلیم با نرم افزار Design Expert نشان دهنده ی آن بود که افزایش ارتفاع لایه موجب کاهش خواص مکانیکی و افزایش تعداد فیلامنت در هر ردیف باعث افزایش خواص مکانیکی داربست ساخته شده می گردد. به عنوان مثال برای داربست های ساخته شده از جنس PLA، حداکثر مدول الاستیک متعلق به داربست 12 فیلامنتی با ارتفاع لایه 1/0 می باشد که مقدار آن برابر با 319 مگاپاسکال بوده و حداقل مدول الاستیک متعلق به داربست 8 فیلامنتی با ارتفاع لایه 3/0 می باشد که مقدار آن برابر با 143 مگاپاسکال است. سرعت چاپ برای داربست های ساخته شده از جنس PLA، تاثیرقابل توجهی بر مدول الاستیک و تنش تسلیم نداشته ولی برای داربست های ساخته شده از جنس PCL، افزایش سرعت چاپ موجب کاهش مدول الاستیک می شود ولی اثر قابل توجهی بر تنش تسلیم ندارد.