KMITL Innovation Expo 2025 Logo

Attributes prediction of biocomposite scaffold made from 3D printing using a finite element analysis

Abstract

Bone tissue scaffolds are made from biomaterials that support rapid repair and healing. Scaffold fabricators have produced materials that are able to degrade a biosystem or human body excellently. Thus, this work aims to study the optimization of materials, shape, and the 3D printing process with FDM. Finite element analysis is also used to predict mechanical properties of the scaffold and find the optimal shape and pore size. However, the materials studied include PLA, PCL, and HA.

Objective

โครงเลี้ยงเซลล์ (Scaffold) หรือวัสดุที่มีรูพรุนเพื่อการเจริญเติบโตของเซลล์สู่การกลายเป็นเนื้อเยื่อสำหรับการฟื้นฟูส่วนที่เสียหายของร่างกาย ซึ่งในปัจจุบันมีความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เกิดขึ้นจากอุบัติเหตุ โรค เป็นต้น โดยการรักษาแบบดั้งเดิมจะใช้การรับเนื้อเยื่อจากผู้บริจาค แต่ก็อาจไม่เข้ากันกับร่างกายของผู้ป่วยทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อจึงได้มีการพัฒนาโครงเลี้ยงเซลล์ขึ้นมาซึ่งจำเป็นต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญ ได้แก่ การทนต่อการรับแรง การย่อยสลายภายในร่างกาย และความเข้ากันได้ทางระบบชีวภาพ อย่างไรก็ตามมีความท้าทายมากมายในการพัฒนาวัสดุชีวภาพในโครงเลี้ยงเซลล์ เช่น การรองรับความหนาแน่นของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการเจริญเติบโต ซึ่งจำเป็นต้องออกแบบรูพรุนภายในโครงเลี้ยงเซลล์ การรับแรงการแรงกดโดยมวลกล้มเนื้อของร่างกาย และเลือกวัสดุที่เหมาะสมเพื่อรองรับการเจริญเติบโตของเซลล์ เป็นต้น

Other Innovations

Artifical intelligence for agriculture and enviroment

คณะวิศวกรรมศาสตร์

Artifical intelligence for agriculture and enviroment

Artificial intelligence for agriculture and environment is a collection of significant models for enviromental friendly Thailand development. The models create with machine learning and deep learning by Near infrared spectroscopy research center for agricultural and food products, including: Determining the nutrient needs (N P K) of durian trees by measuring durian leaves using a non-destructive technique using artificial intelligence, Identification of combustion properties of biomass from fast-growing trees and agricultural residues using non-destructive techniques combined with artificial intelligence, and Evaluation of global warming due to biomass combustion using non-destructive techniques using artificial intelligence. The basic technology used is Near infrared Fourier transform spectroscopy technology which measurement and output display can be done quickly without chemical, no requirement for special expert, and measurement price per sample is very low. But the instrument cannot be produced in Thailand.

Read more
Design Public Park Project : Saint Chon College Campus Park

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Design Public Park Project : Saint Chon College Campus Park

Expanding from a public park design project to a campus design on an area of ​​over 50 rai in Ang Sila Subdistrict, Mueang District, Chonburi Province, to serve as both an educational institution and a place for relaxation and learning for the surrounding people.

Read more
Optimizing γ -aminobutyric acid (GABA) Production in Pineapple Juice Fermentation.

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

Optimizing γ -aminobutyric acid (GABA) Production in Pineapple Juice Fermentation.

This research aims to optimize the production process of gamma-aminobutyric acid (GABA) in fermented pineapple juice using probiotics and acetic acid bacteria (AAB), which are microorganisms with the potential to enhance GABA levels. This process has been developed to improve the nutritional value of fermented pineapple juice and to increase the economic value of Thai pineapples, which have long suffered from low market prices. This study focuses on determining the optimal conditions for GABA production by examining factors such as sugar content, pH levels, fermentation duration, and L-glutamate concentration, as well as the co-cultivation of probiotics and acetic acid bacteria. The experiments are conducted using controlled fermentation techniques, and the bioactive components of the fermented juice are analyzed with advanced instruments such as HPLC and GC-MS. The findings of this research are expected to contribute to the development of formulations and production processes for a high-GABA pineapple-based functional beverage. This product could offer health benefits such as stress reduction, cognitive function enhancement, and relaxation while also strengthening the potential of Thailand’s fermented food and beverage industry.

Read more