An optimal method for composites preparation as an input to rapid prototyping fabrication of scaffolds with potential application in osteochondral tissue engineering is still needed. Scaffolds in tissue engineering applications play a role of constructs providing appropriate mechanical support with defined porosity to assist regeneration of tissue. The aim of the presented study was to analyze the influence of composite fabrication methods on scaffolds mechanical properties. The evaluation was performed on polycaprolactone (PCL) with 5 wt% beta-tricalcium phosphate (TCP) scaffolds fabricated using fused deposition modeling (FDM). Three different methods of PCL-TCP composite preparation: solution casting, particles milling, extrusion and injection were used to provide material for scaffold fabrication. The obtained scaffolds were investigated by means of scanning electron microscope, x-ray micro computed tomography, thermal gravimetric analysis and static material testing machine. All of the scaffolds had the same geometry (cylinder, 4×6 mm) and fiber orientation (0/60/120°). There were some differences in the TCP distribution and formation of the ceramic agglomerates in the scaffolds. They depended on fabrication method. The use of composites prepared by solution casting method resulted in scaffolds with the best combination of compressive strength (5.7±0.2 MPa) and porosity (48.5±2.7 %), both within the range of trabecular bone.
The paper reports properties of the resin matrix with frustules of diatoms Didymosphenia geminata. The samples of resin containing up to 70% of the volume fraction of the frustules have been prepared in a relatively simple procedure for a commercial resin and using the frustules “harvested” in one of the rivers in Poland by a manual mixing. The compression tests of the samples proved the strengthening effect of the frustules, with the apparent compression modulus increasing by 100% for the volume fraction of 60%. The results of this investigation indicate a high potential of D. geminata frustules in composite technology.
PL
Didymosphenia geminata to słodkowodna okrzemka charakteryzująca się krzemionkowym pancerzykiem i stylikiem wytworzonym z zewnątrzkomórkowego materiału polimerowego. Wymiary pojedynczego pancerzyka D. geminata, wynoszą 80÷140 μm długości i 35÷45 μm szerokości, co sprawia, że jest jedną z większych okrzemek. Zgodnie z trendem stosowania materiałów biologicznych i biomimicznych w pracy przyjęto założenie, że pancerzyki okrzemek mogą być potencjalnie zastosowane jako faza zbrojąca w materiałach kompozytowych o osnowie polimerowej. Jednym z najczęściej stosowanych materiałów na osnowę w kompozytach polimerowych jest żywica epoksydowa. Żywica tego typu jest zbrojona proszkami. Celem niniejszej pracy było zbadanie wykorzystania w tej roli pancerzyków okrzemki Didymosphenia geminata. Podjęte badania polegały na wytworzeniu serii próbek materiałów kompozytowych na osnowie z żywicy epoksydowej z różnym udziałem objętościowym napełniacza. Otrzymane próbki scharakteryzowano pod kątem ich struktury i właściwości mechanicznych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.