Вышедшие номера
Анализ эффективных упругих характеристик остеопластических скаффолдов с элементарной ячейкой на основе трижды периодической минимальной поверхности
Новосад Ю.А. 1,2, Родионова К.Н. 1,2, Кауров Н.C. 1,3, Виссарионов С.В. 1, Скворцов А.Н. 2
1Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера Министерства здравоохранения Российской Федерации, Пушкин, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина, Пушкин, Санкт-Петербург, Россия
Email: novosad.yur@yandex.ru, rkn0306@mail.ru, kaurov.n.s@gmail.com, vissarionovs@gmail.com, colbug@mail.ru
Поступила в редакцию: 7 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 22 января 2025 г.
Принята к печати: 29 января 2026 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2026 г.

Исследованы упругие характеристики скаффолдов, изготовленных из полилактида, с топологией трижды периодически минимальной поверхности, а именно Diamond, I-WP и Gyroid. С помощью моделирования напряженно-деформированного состояния в программном пакете Ansys получена теоретическая зависимость относительного модуля Юнга от относительной плотности образцов в соответствии с моделью Гибсона-Эшби. Рассчитанные константы C и n коррелируют с экспериментально полученными данными и указывают на то, что основной вклад в деформацию скаффолдов на основе полилактида вносит сжатие, а не изгиб. Ключевые слова: остеопластические материалы, полилактид, модель Гибсона-Эшби, 3D-печать.
  1. L. Wang, X. You, L. Zhang, C. Zhang, W. Zou. Bone Research, 10 (1), 16 (2022). DOI: 10.1038/s41413-022-00190-4
  2. M.K. Thu, Y.S. Kang, J.M. Kwak, Y.H. Jo, J.S. Han, I.S.L. Yeo. Sci. Reports, 13 (1), 11142 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-38432-y
  3. Н.В. Федорова, А.М. Косинов. Российский журнал биомеханики, 28 (1), 54 (2024). DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.1.04
  4. А.М. Цициашвили, А.М. Панин, С.Д. Арутюнов, В.А. Какуша, М.Г. Ковалев, Д.А. Саващук. Российский стоматологический журнал, 23 (6), 254 (2019). DOI: 10.18821/1728-2802-2019-23-6-254-262
  5. F.N. Depboylu, E. Yasa, O. Poyraz, J. Minguella-Canela, F. Korkusuz, M.A. De los Santos Lopez. J. Mater. Research Technol., 17, 1408 (2022). DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.01.087
  6. A. Gregor, E. Filova, M. Novak, J. Kronek, H. Chlup, M. Buzgo, V. Blahnova, V. Lukavsova, M. Bartovs, A. Nevcas, J. Hovsek. J. Biol. Eng. Bio. Med. Central Ltd., 11 (31) (2017). DOI: 10.1186/s13036-017-0074-3
  7. F.S.L. Bobbert, K. Lietaert, A.A. Eftekhari, B. Pouran, S.M. Ahmadi, H. Weinans, A.A. Zadpoor. Acta Biomater., 53, 572 (2017). DOI: 10.1016/j.actbio.2017.02.024
  8. S. Ma, Q. Tang, X. Han, Q. Feng, J. Song, R. Setchi, N. Zhen. Mater. Design, 195, 109034 (2020). DOI: 10.1016/j.matdes.2020.109034
  9. G. Chouhan, G. Bala Murali. J. Process Mechan. Eng., 238 (2), 965 (2024). DOI: 10.1177/09544089231160030
  10. S.A. Naghavi, M. Tamaddon, A. Marghoub, K. Wang, B.B. Babamiri, K. Hazeli, C. Liu. Bioengineer., 9 (10), 504 (2022). DOI: 10.3390/bioengineering9100504
  11. I. Bouakaz, C. Drouet, D. Grossin, E. Cobraiville, G. Nolens. Acta Biomater., 170, 580 (2023). DOI: 10.1016/j.actbio.2023.08.041
  12. А.Е. Крупнин, А.А. Азаров, С.Д. Гершбаум, А.Р. Закиров, А.В. Колногоров, С.В. Крашенинников, Н.Г. Седуш, С.Н. Чвалун. В сб.: XXXIII МЕЖДУНАРОДНАЯ ИННОВАЦИОННАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И СТУДЕНТОВ ПО ПРОБЛЕМАМ МАШИНОВЕДЕНИЯ (МИКМУС-2021), под ред. О.Ю. Склеминой (Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, М., 2021)
  13. А.С. Шалимов, М.А. Ташкинов. Вестник Пермского национального исследовательского политех. ун-та. Механика, 4, 175 (2020). DOI: 10.15593/perm.mech/2020.4.15
  14. Y. Pirogova, M. Tashkinov, I. Vindokurov, N. Elenskaya, A. Tarasova, A. Shalimov, V. Silberschmidt. Biomech. Model. Mechanobiol, 24 (5), 1535 (2025). DOI: 10.1007/s10237-025-01980-5
  15. A. Shalimov, E. Smotrova-Kayali, M. Tashkinov. Mechanics Solids, (2026). DOI: 10.1134/S0025654425604288
  16. A. Prasad, M.R. Sankar, V. Katiyar. Mater. Today: Proceed. Elsevier Ltd., 4 (2), 898 (2017). DOI: 10.1016/j.matpr.2017.01.101
  17. O. Al-Ketan, R.K. Abu Al-Rub. Material Design Process. Commun., 3 (6), e205 (2021). DOI: 10.1002/mdp2.205
  18. L. Germain, C.A. Fuentes, A.W. van Vuure, A. des Rieux, C. Dupont-Gillain. Materials Design, 151, 113 (2018). DOI: 10.1016/j.matdes.2018.04.037
  19. Электронный ресурс. IEMAI 3D. PLA Technical Data Sheet. Режим доступа: https://www.iemai3d.com/wp-content/uploads/2020/12/PLA_TDS.pdf
  20. Электронный ресурс. IEMAI 3D. PLA Technical Data Sheet. Режим доступа: https://www.iemai3d.com/wp-content/uploads/2022/11/20_PLA_TDS.pdf
  21. A.E. Krupnin, A.R. Zakirov, N.G. Sedush, M.M. Alexanyan, A.G. Aganesov, S.N. Chvalun. Materials, 16 (22), 7229 (2023). DOI: 10.3390/ma16227229
  22. T. Maconachie, M. Leary, B. Lozanovski, X. Zhang, M. Qian, O. Faruque, M.Brandt. Materials Design, 183, 108137 (2019). DOI: 10.1016/j.matdes.2019.108137
  23. D.B. Alemayehu, M. Todoh. J. Manufacturing Mater. Process., 8 (3), 86 (2024). DOI: 10.3390/jmmp8030086
  24. I. Soodmand, A.K. Becker, J.O. Sass, C. Jabs, M. Kebbach, G. Wanke, R. Bader. Heliyon, 10 (24), e40668 (2024). DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e40668
  25. Y.S. Lai, W.C. Chen, C.H. Huang, C.K. Cheng, K.K. Chan, T.K. Chang. PloS one, 10 (5), e0127293 (2015). DOI: 10.1371/journal.pone.0127293
  26. M. McGregor, S. Patel, S. McLachlin, M. Vlasea. Additive Manufacturing, 47, 102273 (2021). DOI: 10.1016/j.addma.2021.102273
  27. J.J. Netto, M. Sardinha, M. Leite. Mechan. Mater., 195, 105051 (2024). DOI: 10.1016/j.mechmat.2024.105051
  28. Z. Cai, Z. Liu, X. Hu, H. Kuang, J. Zhai. Bio-Design and Manufacturing, 2, 242 (2019). DOI: 10.1007/s42242-019-00054-7
  29. Y. Xu, W. Ding, M. Chen, X. Guo, P. Li, M. Li. Materials. Design, 231, 112026 (2023). DOI: 10.1016/j.matdes.2023.112026
  30. M. Saleh, S. Anwar, A.M. Al-Ahmari, A. Alfaify. Polymers, 14 (21), 4595 (2020). DOI: 10.3390/polym14214595
  31. F. Liu, D.Z. Zhang, P. Zhang, M. Zhao, S. Jafar. Materials, 11 (3), 374 (2018). DOI: 10.3390/ma11030374
  32. H. Barber, C.N. Kelly, K. Nelson, K. Gall. J. Mechanical Behavior of Biomed. Mater., 115, 104243 (2021). DOI: 10.1016/j.jmbbm.2020.104243
  33. S. Vijayavenkataraman, L. Zhang, S. Zhang, J.Y. Hsi Fuh, W.F. Lu. ACS Appl. Bio Mater., 1 (2), 259 (2018). DOI: 10.1021/acsabm.8b00052
  34. A.A. Zadpoor. Biomaterials Sci., 3 (2), 231 (2015). DOI: 10.1039/C4BM00291A
  35. F. Distefano, S. Pasta, G. Epasto. J. Functional Biomater., 14 (3), 125 (2023). DOI: 10.3390/jfb14030125
  36. M.A. Oymak, E. Bahce, G. Singh. J. Appl. Polymer Sci., 142 (10), e56551 (2025). DOI: 10.1002/app.56551

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.