組織工程中三維多孔支架的計算機模擬.pdf

1、組織工程是利用將體外培養(yǎng)擴增的正常組織細(xì)胞吸附于一種生物相容性良好并可被機體吸收的生物材料所制造的支架上，然后將細(xì)胞與生物材料復(fù)合物植入體內(nèi)的受損部位，細(xì)胞在生物材料逐漸被肌體降解吸收的過程中，形成在形態(tài)和功能上與受損組織和器官相一致的替代物，從而達(dá)到修復(fù)創(chuàng)傷和重建功能的目的。 三維支架的機械性能是組織工程的一個重要的參數(shù)指標(biāo)，在制造前用FEM計算機模擬預(yù)測根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)測其有效彈性模量，不僅對支架的制造具有指導(dǎo)意義，而且對組

2、織替代具有決定性作用。但是支架的多孔組織使計算機模擬復(fù)雜化，而且在孔的水平計算支架模型相當(dāng)耗時。在有些情況下，其計算過程對計算機運行標(biāo)準(zhǔn)代碼來說要求過高。為了說明這個問題，引用了一種叫做代表元體積(RVE)的理論，但應(yīng)用于三維支架的RVE建模的研究并沒有受到重視。 此文提出了一種改進的基于有限元的RVE建模方式來更好地在支架制造之前預(yù)測其機械性能。為提高RVE建模的精確性，我們利用有限元模擬評價了多種新設(shè)計的三維支架的RVE模型