The stability and self-assembly of tri-calcium silicate and hydroxyapatite scaffolds in bone tissue engineering applications
Notice bibliographique
Résumé
The fabrication of scaffolds for bone tissue engineering (BTE) applications often involves the utilization of two distinct categories of biomaterials, namely calcium phosphates and calcium silicates. The selection of these materials is based on their biocompatibility, bioactivity, and mechanical characteristics that closely resemble those of natural bone. The present research examined the utilization of hydroxyapatite (HAP) and tri-calcium silicate (TCS), which are among the most commonly utilized materials in calcium phosphates and calcium silicates, in the context of bone scaffolding applications. A molecular dynamics simulation was conducted to investigate the impact of different concentrations of ceramic nanoparticles, when combined with sodium alginate (SA) hydrogel, on the fabrication of bone scaffolds.The stability and self-assembly were assessed through several parameters, such as the solvent-accessible surface area (SASA), radius of gyration (Rg), radial distribution function (g(r)), root-mean-square deviation (RMSD), root-mean-square fluctuation (RMSF), hydrogen bonding, van der Waals, electrostatic, and total energies. The findings indicate that the addition of 10 wt% HAP and TCS to the SA hydrogel matrix results in a more compact, stable, and potentially less hydrated structure. Accordingly, the experimental validation of these simulation approved our in silico findings. Experimental rheology and mechanical properties evaluation validate our simulation results, indicating a superior characteristic of TCS10 and HAP10 inks and 3D-printed scaffolds among other composition ratios. This could potentially benefit the in vitro and in vivo performance of the scaffold and its interaction with cells. The aforementioned traits are considered fundamental for the successful execution of the scaffold in the field of BTE. The findings indicate that TCS samples exhibit superior properties when compared to HAP samples, specifically in terms of composition with SA hydrogel.
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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) | 0,000 | 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 ».