在机械应力下具有可生物降解聚合物的二维辅助结构的降解行为
Dandan Dou1, Dongpei Guo1, Yanzhu Shi1
1Key Laboratory of Biomechanics and Mechanobiology (Beihang University), Ministry of Education, Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical Engineering, School of Biological Science and Medical Engineering, School of Engineering Medicine, Beihang University, Beijing, 100083, China.
与传统设计相比,辅助性血管支架显示出更好的降解和机械性能. 辅助性结构为提高可生物降解的血管支架性能和患者结果提供了一个有希望的方法.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
- 心血管研究研究心血管研究
背景情况:
- 冠心病需要血管支架植入,可生物降解的聚合物是关键材料.
- 目前可生物降解的血管支架在机械性能和辐射膨胀方面面临挑战,影响成功植入和长期疗效.
- 辅助性结构以独特的变形和弹性而闻名,为减轻退化的血管支架中的复原症等问题提供了潜在的解决方案.
研究的目的:
- 与传统设计相比,研究辅助性血管支架的降解行为和机械性能.
- 为了确定聚卡普罗拉克 (PCL) 血管支架的最佳3D打印参数.
- 评估循环拉伸应力对不同脚手架配置的降解和结构完整性的影响.
主要方法:
- 使用PCL,与控制结构一起设计和3D打印平面同otropic和 anisotropic辅助性支架.
- 优化PCL的化沉积3D打印参数 (温度,速度,压力).
- 在循环拉伸应力下对脚手架降解的评估,分析表面形态,pH,质量损失和机械性能.
主要成果:
- 增加的循环拉伸应力加速了脚手架的退化,由更高的表面粗度和质量损失率证明.
- 随着时间的推移,脚手架的pH值下降,下降的速度与施加的应力成比例.
- 较高的应力水平显著降低了脚手架的弹性模量和最终强度.
- 根据配置,降解速度有所不同:扩展性支架比对照性支架更快地降解,而异型辅助性支架比同型支架更快地降解.
结论:
- 定期的拉力应力加快了血管支架的退化.
- 脚手架的配置显著影响其降解行为.
- 与传统的脚手架相比,辅助性结构,特别是异构型设计,表现出明显的降解特征,为未来的血管脚手架发展提供了宝贵的见解.
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