The effects of physiologically relevant environmental conditions on the mechanical properties of 3D-printed biopolymer nanocomposites
Notice bibliographique
Résumé
The demand for synthetic bone graft biomaterials has grown in recent years to alleviate the dependence on natural bone grafts and metal prostheses which are associated with significant practical and clinical issues. Biopolymer nanocomposites are a class of materials that display strong potential for these synthetic materials, especially when processed using additive manufacturing technologies. Novel nanocomposite biomaterials capable of masked stereolithography printing have been developed from functionalized plant-based monomers and hydroxyapatite (HA) with mechanical properties exceeding those of commercial bone cements. However, these biomaterials have not been evaluated under relevant physiological conditions. The effects of temperature (room temperature vs. 37 °C) and water absorption on the physical, surface, and mechanical properties of HA-containing biopolymer nanocomposites were investigated. Exposure to relevant conditions led to substantial impacts on material performance, such as significantly reduced mechanical strength and stiffness. For instance, a composite containing 10 vol% HA and functionalized monomers had 26 and 21% reductions in compressive yield strength and elastic modulus, respectively. After 14 days incubation in phosphate buffered saline, the same composition displayed a 62% decrease in compressive yield strength to 28 MPa. This manuscript demonstrates the relevance and importance of evaluating biomaterials under appropriate physiological conditions throughout their development and provides direction for future material development of HA-containing biopolymer nanocomposites.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».