Quanfima: An open source Python package for automated fiber analysis of biomaterials
| Parent link: | PLoS One Vol. 14, iss. 4.— 2019.— [e0215137; 20 p.] |
|---|---|
| Співавтор: | Национальный исследовательский Томский политехнический университет Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий Научно-исследовательский центр "Физическое материаловедение и композитные материалы" |
| Інші автори: | Shkarin R. Roman, Shkarin A. Andrei, Shkarina S. N. Svetlana Nikolaevna, Cecilia A. Angelica, Surmenev R. A. Roman Anatolievich, Surmeneva M. A. Maria Alexandrovna |
| Резюме: | Title screen Hybrid 3D scaffolds composed of different biomaterials with fibrous structure or enriched with different inclusions (i.e., nano- and microparticles) have already demonstrated their positive effect on cell integration and regeneration. The analysis of fibers in hybrid biomaterials, especially in a 3D space is often difficult due to their various diameters (from micro to nanoscale) and compositions. Though biomaterials processing workflows are implemented, there are no software tools for fiber analysis that can be easily integrated into such workflows. Due to the demand for reproducible science with Jupyter notebooks and the broad use of the Python programming language, we have developed the new Python package quanfima offering a complete analysis of hybrid biomaterials, that include the determination of fiber orientation, fiber and/or particle diameter and porosity. Here, we evaluate the provided tensor-based approach on a range of generated datasets under various noise conditions. Also, we show its application to the X-ray tomography datasets of polycaprolactone fibrous scaffolds pure and containing silicate-substituted hydroxyapatite microparticles, hydrogels enriched with bioglass contained strontium and alpha-tricalcium phosphate microparticles for bone tissue engineering and porous cryogel 3D scaffold for pancreatic cell culturing. The results obtained with the help of the developed package demonstrated high accuracy and performance of orientation, fibers and microparticles diameter and porosity analysis. |
| Опубліковано: |
2019
|
| Предмети: | |
| Онлайн доступ: | https://doi.org/10.1371/journal.pone.0215137 |
| Формат: | Електронний ресурс Частина з книги |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=660251 |
Схожі ресурси
GPU-accelerated ray-casting for 3D fiber orientation analysis
Опубліковано: (2020)
Опубліковано: (2020)
Bone Substitute Biomaterials
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Biomaterials for Bone Regeneration novel techniques and applications
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Introduction to Biomaterials
за авторством: Shi D. Donglu
Опубліковано: (Beijing, Tsinghua University Press, 2006)
за авторством: Shi D. Donglu
Опубліковано: (Beijing, Tsinghua University Press, 2006)
Biomaterials and Tissue Engineering
Опубліковано: (Berlin, Springer-Verlag, 2004)
Опубліковано: (Berlin, Springer-Verlag, 2004)
Advanced Biomaterials for Medical Applications
за авторством: Thomas D. W. David W.
Опубліковано: (London, Kliwer Academic Publishers, 2004)
за авторством: Thomas D. W. David W.
Опубліковано: (London, Kliwer Academic Publishers, 2004)
Chitin. Fulfilling a Biomaterials Promise
за авторством: Eugene Khor
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
за авторством: Eugene Khor
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Vol. 1: Biomaterials
Опубліковано: (2005)
Опубліковано: (2005)
New functional biomaterials for medicine and healthcare
за авторством: Ivanova E. P. Elena
Опубліковано: (Oxford, Woodhead Publishing Limited, 2014)
за авторством: Ivanova E. P. Elena
Опубліковано: (Oxford, Woodhead Publishing Limited, 2014)
Rapid prototyping of biomaterials Principles and applications
Опубліковано: (Oxford, Woodhead Publishing Limited, 2014)
Опубліковано: (Oxford, Woodhead Publishing Limited, 2014)
Biomaterials. Principles and Applications
Опубліковано: (New York, CRC Press, 2003)
Опубліковано: (New York, CRC Press, 2003)
Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей
за авторством: Хенч Л.
Опубліковано: (Москва, Техносфера, 2007)
за авторством: Хенч Л.
Опубліковано: (Москва, Техносфера, 2007)
Biomaterials for cancer therapeutics diagnosis, prevention and therapy
Опубліковано: (Oxford, Woodhead Publishing, 2013)
Опубліковано: (Oxford, Woodhead Publishing, 2013)
Silk Biomaterials for Tissue Engineering and Regenerative Medicine
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Производство искуственных волокон учебное пособие
за авторством: Костров Ю. А. Юрий Анатольевич
Опубліковано: (Москва, Высшая школа, 1972)
за авторством: Костров Ю. А. Юрий Анатольевич
Опубліковано: (Москва, Высшая школа, 1972)
Biomaterials. From Molecules to Engineered Tissues
Опубліковано: (New York, Kluwer Academic Publishers, 2004)
Опубліковано: (New York, Kluwer Academic Publishers, 2004)
Perspectives in Total Hip Arthroplasty Advances in Biomaterials and their Tribological Interactions
за авторством: Saverio Affatato
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
за авторством: Saverio Affatato
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
The biomaterial surface nanoscaled electrical potential promotes osteogenesis of the stromal cell
Опубліковано: (2019)
Опубліковано: (2019)
Basalt fiber manufacturing technology and the possibility of its use in dentistry
Опубліковано: (2015)
Опубліковано: (2015)
Automated hydrocarbon treatment machine design
за авторством: Юркин А. А.
Опубліковано: (2015)
за авторством: Юркин А. А.
Опубліковано: (2015)
Vaterite coatings on electrospun polymeric fibers for biomedical applications
Опубліковано: (2017)
Опубліковано: (2017)
Investigation of Some Properties of a Composite Biomaterial Based on Betulin Treat Infected Wounds and Burns
Опубліковано: (2024)
Опубліковано: (2024)
Application of dielectric fibers for the electron beam diagnostic
Опубліковано: (2016)
Опубліковано: (2016)
Functional synthetic fiber materials monograph
за авторством: Timoshina Y.
Опубліковано: (Казань, КНИТУ, 2023)
за авторством: Timoshina Y.
Опубліковано: (Казань, КНИТУ, 2023)
The effect of different sizes of cross-linked fibers of biodegradable electrospun poly(ε-caprolactone) scaffolds on osteogenic behavior in a rat model in vivo
Опубліковано: (2022)
Опубліковано: (2022)
Modal Analysis of Additive Manufactured Carbon Fiber Reinforced Polymer Composite Framework: Experiment and Modeling
Опубліковано: (2016)
Опубліковано: (2016)
Thermogravimetric analysis of epoxy-based carbon fiber reinforced polymers modified by carbon fillers
за авторством: Burkov M. V. Mikhail Vladimirovich
Опубліковано: (2021)
за авторством: Burkov M. V. Mikhail Vladimirovich
Опубліковано: (2021)
Биоактивные композиционные материалы на основе поли (ε-капролактона) и гидроксиапатита для регенерации костных тканей: получение и свойства диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук спец. 1.3.8 спец. 2.2.12
за авторством: Дубиненко Г. Е. Глеб Евгеньевич
Опубліковано: (Томск, 2025)
за авторством: Дубиненко Г. Е. Глеб Евгеньевич
Опубліковано: (Томск, 2025)
Coherent Radiation of Relativistic Electrons in Dielectric Fibers
за авторством: Naumenko G. A. Gennadiy Andreevich
Опубліковано: (2015)
за авторством: Naumenko G. A. Gennadiy Andreevich
Опубліковано: (2015)
Биоактивные композиционные материалы на основе поли (ε-капролактона) и гидроксиапатита для регенерации костных тканей: получение и свойства автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук спец. 1.3.8 спец. 2.2.12
за авторством: Дубиненко Г. Е. Глеб Евгеньевич
Опубліковано: (Томск, 2025)
за авторством: Дубиненко Г. Е. Глеб Евгеньевич
Опубліковано: (Томск, 2025)
Fiber-Reinforced Composites in Rapid Prototyping Technologies
за авторством: Saprykin A. A. Aleksandr Aleksandrovich
Опубліковано: (2015)
за авторством: Saprykin A. A. Aleksandr Aleksandrovich
Опубліковано: (2015)
Ultrasonic tomography of complex shaped carbon fiber composites
Опубліковано: (2016)
Опубліковано: (2016)
Simulation of influence of metal fibers on solid burning systems
за авторством: Borisov B. V. Boris Vladimirovich
Опубліковано: (2015)
за авторством: Borisov B. V. Boris Vladimirovich
Опубліковано: (2015)
The Effect of Microwave Radiation on the Supramolecular Structure of Polypropylene Fiber Materials
Опубліковано: (2016)
Опубліковано: (2016)
Formation of Fiber Materials by Pneumatic Spraying of Polymers in Viscous-Flow States
Опубліковано: (2017)
Опубліковано: (2017)
Композиционные керамические биоматериалы
за авторством: Горбатенко В. В. Виктория Валерьевна
Опубліковано: (2004)
за авторством: Горбатенко В. В. Виктория Валерьевна
Опубліковано: (2004)
Биоактивные композиционные материалы на основе поли (ε-капролактона) и гидроксиапатита для регенерации костных тканей: получение и свойства автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук спец. 1.3.8 спец. 2.2.12
за авторством: Дубиненко Г. Е. Глеб Евгеньевич
Опубліковано: (Томск, 2025)
за авторством: Дубиненко Г. Е. Глеб Евгеньевич
Опубліковано: (Томск, 2025)
Modal Analysis of Additive Manufactured Carbon Fiber Reinforced Polymer Composite: Experiment and Modeling
Опубліковано: (2017)
Опубліковано: (2017)
Двухслойные электретные покрытия на основе фосфата кальция и оксинитрида титана: заряд поверхности и физико-механические свойства
Опубліковано: (2024)
Опубліковано: (2024)
Coherent Radiation of Relativistic Electrons in Dielectric Fibers for theBeam Diagnostics
за авторством: Bleko V. V. Vitold Vladislavovich
Опубліковано: (2015)
за авторством: Bleko V. V. Vitold Vladislavovich
Опубліковано: (2015)
Схожі ресурси
-
GPU-accelerated ray-casting for 3D fiber orientation analysis
Опубліковано: (2020) -
Bone Substitute Biomaterials
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014) -
Biomaterials for Bone Regeneration novel techniques and applications
Опубліковано: (Amsterdam, Elsevier, 2014) -
Introduction to Biomaterials
за авторством: Shi D. Donglu
Опубліковано: (Beijing, Tsinghua University Press, 2006) -
Biomaterials and Tissue Engineering
Опубліковано: (Berlin, Springer-Verlag, 2004)