Effect of Adding Nanocrystalline Cellulose on Reducing Micro-Crack of Three-Dimensional Printed Hydroxyapatite/Collagen Composite
محل انتشار: ماهنامه بین المللی مهندسی، دوره: 38، شماره: 11
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 67
فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJE-38-11_006
تاریخ نمایه سازی: 26 فروردین 1404
چکیده مقاله:
Large bone defects can not be recovered by self-repair meanwhile, bone scaffold with biomimetic material is needed. The biomimetic materials are hydroxyapatite/collagen as inorganic and organic material. The study on printed hydroxyapatite/collagen has been conducted. However, the crack occurred after printing and drying. The novelty of the research is addition of nanocrystalline cellulose (NCC) into the HA/collagen composite to reduce microcrack. The hydroxyapatite/collagen/NCC composite scaffold was printed with ۳D bioprinting which was a modification in bracket and cartridge with print speed and layer height of ۱۰ mm/min and ۰.۵ mm. The cracking process that occurred in the hydroxyapatite/collagen material was investigated using Mi-View microscope. Furthermore, the scaffold of hydroxyapatite/collagen/NCC composite with composition ۷۰/۱۵/۱۵ (%w/v) was examined using the Vickers hardness test, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), and thermogravimetric analysis/derivative thermogravimetry (TGA/DTG). After the printing process, shrinkage occurs on the X, Y, and Z axes with values of ۱۴, ۱۵.۱ and ۲۰.۵%. Moreover, the hardness value was ۰.۰۰۲ to ۰.۰۰۳ HV with the detection of hydroxyapatite, collagen, and NCC. The crystallinity of hydroxyapatite/collagen/NCC was ۲۸%. The presence of NCC in the composite material can maintain a uniform three-dimensional network structure with a dominant composition of oxygen (۴۷.۷۷%), calcium (۳۶.۶۲%), and phosphate (۱۲.۸%). The TGA/DTG represented the amount of weight loss of ۲۳.۴۶% with an initial temperature of ۶۱۰ °C and maximum temperature of ۶۵۰ °C. Therefore, hydroxyapatite/collagen/NCC is promising material for bone tissue engineering.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
M. K. Herliansyah
Mechanical and Industrial Engineering Department, Universitas Gadjah Mada, ۵۵۲۸۸, Yogyakarta, Indonesia
N. Nurbaiti
Mechanical Engineering Department, Universitas Bengkulu, ۳۸۱۲۲, Bengkulu, Indonesia
A. E. Tontowi
Mechanical and Industrial Engineering Department, Universitas Gadjah Mada, ۵۵۲۸۸, Yogyakarta, Indonesia
M. G. Widiastuti
Oral and Maxillofacial Surgery Department, Universitas Gadjah Mada, ۵۵۲۸۸, Yogyakarta, Indonesia
H. V. Hoten
Mechanical Engineering Department, Universitas Bengkulu, ۳۸۱۲۲, Bengkulu, Indonesia
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :