TPMS仿生骨支架

力学与传质解耦

可在给定孔隙率下独立调控弹性模量与渗透率的骨组织工程支架，性能范围全面覆盖松质骨。

Li, Zhitong · 陈照波 · Xiongbiao, Chen · Zhao, Runchao

Composite Structures 2024

参数信息

弹性模量

0.58–4.12 GPa

渗透率

0.96 × 10⁻⁷–3.47 × 10⁻⁷ m²

技术优势

性能解耦，定制化设计

在给定孔隙率下，可分别调节拓扑结构以获得所需的力学与传质性能，摆脱传统设计中两者互相制约的限制。

突破松质骨性能匹配范围

弹性模量（0.58–4.12 GPa）与渗透率（0.96×10⁻⁷–3.47×10⁻⁷ m²）完全落在松质骨的文献报道范围内，满足骨修复的力学与传质需求。

变形模式与传质可控

通过仿真与实验验证，支架在力学加载下的变形模式和物质传输特性可预测调控，为植入后性能优化提供依据。

应用场景

• 骨修复支架：提供与松质骨匹配的力学支撑与传质通道，促进骨再生。
• 生物3D打印植入体：3D打印实现复杂拓扑，可根据缺损形状定制植入体。
• 骨组织修复：可独立优化力学与传质，为骨修复提供理想微环境。