可3D打印的PLA/Mg复合纤维用于潜在的骨组织工程应用.
Sumama Nuthana Kalva1,2, Fawad Ali1, Carlos A Velasquez2
1Division of Sustainable Development, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University, Qatar Foundation, Doha P.O. Box 34110, Qatar.
Polymers
|June 10, 2023
概括
这项研究探讨了多乳酸 (PLA) 复合物与 (WE43) 用于3D打印骨植入物. 最佳成分 (5-10%Mg) 显示出用于骨组织工程的可打印生物材料的潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料工程 材料工程 材料工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- (Mg) 是一种生物相容和生物降解材料,其机械性能与骨相似.
- 聚乳酸 (PLA) 是一种在生物医学应用中广泛使用的可生物降解聚合物.
- 融合沉积建模 (FDM) 3D打印为创建患者特定的骨植入物提供了潜力.
研究的目的:
- 调查使用加载 (WE43) 的溶剂造聚乳酸 (PLA) 作为FDM3D打印的光纤原料的可行性.
- 评估不同 (WE43) 度 (重量5%至20%) 对PLA复合纤维的热,物理化学和可打印特性的影响.
- 确定这些Mg-PLA复合材料作为3D打印骨植入物的生物材料的潜力.
主要方法:
- 合成了四种PLA/ (WE43) 复合物组合物 (5,10,15,20%的重量%).
- 合适用于FDM3D打印的复合纤维的生产.
- 导线的热性质 (化峰,结晶性),物理化学性质 (SEM,FTIR) 和可打印性.
主要成果:
- SEM和FTIR分析证实了Mg颗粒在PLA矩阵中的均分布和良好的兼容性,没有不良化学反应.
- 添加Mg稍微增加了PLA的化峰值温度,对结晶度的影响最小.
- 观察到高达15%的度均的Mg颗粒分布和良好的打印能力;较高的度导致不均和毛孔,对打印能力产生负面影响.
- 含有5%和10%Mg的纤维证明了成功的打印能力.
结论:
- 使用FDM可以打印5%和10%Mg的PLA/WE43复合纤维.
- 这些可打印的Mg-PLA复合材料有望成为用于3D打印骨植入物的新生物材料.
- 进一步的研究可以优化Mg含量,用于增强骨组织工程应用.
