抽象的

三維支架在組織工程中起著至關(guān)重要的作用。盡管不能缺少，但 3D 支架機械和運輸特性的可調(diào)性仍然是一個挑戰(zhàn)。在這項工作中，我們提出了推進該領(lǐng)域的新方法。先，我們應用漸進式 pH 酸化來模擬冰模板（20 和 80°C）之前的天然絲膠凝過程；其次，我們使用連接模型擬合了機械性能；第三，我們安裝了腳手架的機械松弛來了解運輸特性；第四，我們使用 micro-CT 將工藝參數(shù)與支架的性能相關(guān)聯(lián)。我們的結(jié)果表明，支架的自由收縮決定了它們的終特性。然而，我們發(fā)現(xiàn)孔隙度（90% 以上）是各向異性的，曲折度（1 到 1.3 之間）也是如此。我們確定了兩個主要的孔隙尺寸，個在 10 到 20 m 之間，第二個在 50 到 130 m 之間。機械地，我們的模型表明體積模量捕獲了彈性貢獻并且主要由絲濃度控制。我們暫時將分數(shù)模量 1 與較大孔結(jié)構(gòu)的塌陷聯(lián)系起來，并且主要受工藝溫度控制。我們將緩慢松弛歸因于絲海綿支架中的流體運輸；以及具有粘彈性松弛的快速松弛。絲濃度和工藝溫度不影響后者?？偟膩碚f，我們使用的斷層掃描、機械測試、詳細的統(tǒng)計分析深入探討了工藝參數(shù)（絲濃度和工藝溫度）與絲海綿支架的多重響應之間的相互作用。用于壓縮測試的新機械配件的開發(fā)有助于簡單地捕捉海綿支架中的不同失效模式，并將這些事件與松弛和終傳輸特性相關(guān)聯(lián)。

機械測試和分析對于機械測試，我們使用了 Biomomentum 的 Mach-1 系統(tǒng)模型 V500c。稱重傳感器具有 1.5 N 的標稱大負載和 75 N 的分辨率。機械測試是在與海綿相同的注射器中進行的，以避免海綿復雜結(jié)構(gòu)的任何破壞或改變。測量是在濕海綿支架上進行的。初步測量表明，在干燥狀態(tài)下，海綿太脆，無法進行任何可靠的分析。我們使用 3 mm 圓柱形平端壓頭進行了壓縮測試。在低應變狀態(tài)（<10%），我們假設壓縮是無限制的。對于每個樣品，我們將海綿支架在雙蒸水中平衡 48 小時；然后，以 0.005 mm/s 的速度壓縮樣品并放松。我們連續(xù)應用了三個壓縮和放松周期。在每個松弛斜坡后（力變化 <0.001 gf/min），樣品以 0.5 Hz 的頻率動態(tài)壓縮，振蕩幅度為 0.1 mm。該過程在 1 和 2 毫米深度重復兩次。初始接觸標準為 0.1 gf，階段速度為 0.02 mm/s。