数字光4D打印可生物吸收形状记忆弹性体,用于个性化的生物医学植入

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 四维 (4D) 打印为个性化生物医学植入物提供了潜力,但由于材料的可用性而受到限制.
• 现有的形状记忆聚合物往往具有不合适的过渡温度,不良的生物相容性和有限的设计复杂性,适用于微创手术 (MIS).

研究的目的:

• 开发一种新的可生物吸收形状记忆弹性体 (SME),适用于4D打印个性化生物医学植入物.
• 评估材料的机械性能,生物相容性和在组织再生应用中的性能.

主要方法:

• 数字光3D打印一个交叉连接的Poly ((glycerol dodecanoate acrylate) (PGDA) - 聚烯酸 (PAA) 网络.
• 形状记忆特性,弹性和相位过渡温度 (T_trans) 的表征.
• 在甲状腺组织再生模型中进行体外生物相容性测试和体外血管移植试验.

主要成果:

• 开发的SME在可调节的T_trans (39.247.2°C) 下面和上面表现出高弹性.
• 的模块在T_trans以下的40170 MPa和T_trans以上的11.82 MPa之间,保持了高断裂应变.
• 在体外证明了>90%的细胞增殖,在体内成功再生大动脉组织,并有可能进行个性化植入物,如左心房附属物遮器.

结论:

• 这种新型的可生物吸收的SME是4D打印患者特定植入物的有希望的材料,具有可调节性质和出色的生物相容性.
• 该材料的适应性和可降解性支持其在再生医学和MIS中的应用,特别是在心血管环境中.
• 这一进步解决了当前形状记忆聚合物的关键局限性,为更有效的个性化医疗设备铺平了道路.