Programmable Melt Electrowriting to Engineer Soft Connective Tissues with Prescribed, Biomimetic, Biaxial Mechanical Properties
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Appropriate load‐bearing function of soft connective tissues is provided by their nonlinear and often anisotropic mechanics. Recapitulating such complex mechanical behavior in tissue‐engineered structures is particularly crucial, as deviation from native tissue mechanics can trigger pathological biomechanical pathways, causing adverse tissue remodeling and dysfunction. Here, a novel method combining computational modeling, melt electrowriting (MEW), and design of experiments (DOE) is reported to generate scaffolds composed of sinusoidal fibers with prescribed biaxial mechanical properties, recapitulating the distinct nonlinear, anisotropic stress–strain behavior of three model tissues: adult aortic valve, pediatric pulmonary valve, and pediatric pericardium. Finite element analysis is used to efficiently optimize scaffold architecture over a broad parameter space, representing up to 65 conditions, to define MEW print parameters to achieve polycaprolactone scaffolds with target mechanical properties. Architectural parameters are further optimized experimentally using DOE and regression to account for uncertainties involved in the simulation, yielding functional scaffolds with accurate, prescribed mechanics. The prescribed architecture also primarily governs the mechanics of hybrid structures generated by casting cell‐laden fibrin hydrogel within the scaffolds. This high‐fidelity approach recapitulates biaxial mechanical properties over a broad range of mechanical nonlinearity and anisotropy and is generalizable for programmed biofabrication in a variety of tissue engineering applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».