用于组织工程和骨医疗应用的聚3-基酸 (PHB) 和聚烯酸 (PCL) 基混合物,通过FDM3D打印处理
Štěpán Krobot1, Veronika Melčová1, Přemysl Menčík1
1Institute of Material Chemistry, Faculty of Chemistry, Brno University of Technology, Purkyňova 464/118, 612 00 Brno, Czech Republic.
Polymers
|May 27, 2023
概括
这项研究开发了用于骨组织工程的聚3-基基复合材料混合物,发现PHB/PCL混合物显示出与人骨相比的有希望的机械性能,并且不致细胞毒性,适合3D打印应用.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 聚3-基酸 (PHB) 是一种可生物降解的聚合物,具有生物医学应用的潜力.
- 开发具有增强性质的PHB基复合材料对于骨组织工程至关重要.
- 优化加工和材料组成是实现所需性能的关键.
研究的目的:
- 为骨医疗应用和组织工程准备和表征聚3-基酸) 基复合材料混合物.
- 评估这些混合物的热,机械,表面和细胞毒性质.
- 评估它们是否适合于沉积建模 (FDM) 3D打印.
主要方法:
- PHB与聚乳酸 (PLA) 或聚烯酸 (PCL) 混合,用Syncroflex (SN) 塑化,并与三酸 (TCP) 结合.
- 材料被加工成3D打印丝和通过FDM3D打印或压缩成型准备的样品.
- 评估了热特性 (DSC),机械强度 (拉伸,曲,压缩),表面特性 (接触角度) 和细胞毒性.
主要成果:
- 确定了不同组合组合的最佳3D打印温度.
- 基于PHB/PCL的混合物表现出与人骨相比较的机械性能 (强度~40MPa,模量~2.5GPa).
- 三种测试混合物中的两种,特别是基于PHB/PCL的混合物,表现出非细胞毒性行为.
结论:
- 由于其机械性能和生物相容性,PHB/PCL-SN和PHB/PCL-SN-TCP混合物对骨组织工程应用具有重大潜力.
- 可能需要进一步细化,以确保所有基于PHB的配方的完全非细胞毒性.
- 这些材料适合用于FDM3D打印,可以制造复杂的脚手架.


