对添加剂制造的医疗器械生物可吸收聚合物进行后处理的评估
Clayton J Culbreath1,2, Seth D McCullen1,2, O Thompson Mefford2,3
1Poly-Med, Inc., Anderson, South Carolina 29625, United States.
ACS applied bio materials
|October 30, 2024
概括
热处理和灭菌等后加工技术对用于组织工程和再生医学 (TERM) 的增材制造可再吸收聚合物支架的机械性能产生重大影响. 仔细选择这些参数对于设备开发至关重要.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 医疗设备工程 医疗设备工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 增材制造 (AM) 越来越多地用于医疗器械,但在加工可再吸收聚合物方面仍然存在挑战.
- 可再吸收的聚合物对于组织工程和再生医学 (TERM) 支架至关重要.
- 了解后处理对脚手架属性的影响对于临床翻译至关重要.
研究的目的:
- 评估加工后参数对AM制造的可再吸收聚合物支架的机械性能和体外降解的影响.
- 研究热处理和灭菌方法对脚手架形态和性能的影响.
- 为了建立生物模拟脚手架设计的过程结构-属性-性能关系.
主要方法:
- 三种可再吸收的聚合物 (Caproprene 100M,Lactoflex 7415,Lactoprene 100M) 被添加制造成V型拉伸棒.
- 脚手架经历了各种热处理以控制半晶形态.
- 应用了两个灭菌方法:超临界二氧化碳和电子束辐射.
- 使用差异分析 (ANOVA) 分析了机械性能和体外降解.
主要成果:
- 热处理参数和灭菌方法都显著影响了脚手架的机械性能.
- 材料类型是机械性能变化的主要决定因素.
- 在热处理,灭菌和材料参数 (alpha = 0.05) 之间观察到显著的相互作用.
- 后处理明显影响了脚手架结构.
结论:
- 后处理步骤,包括热处理和灭菌,极大地影响了AM生物可吸收支架的性能.
- 这些参数必须在设计过程的早期考虑,以及为成功开发TERM设备的材料选择.
- 优化后处理对于实现所需的仿生特性和确保设备有效性至关重要.
