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Updated: May 7, 2025
06:52
4D Printed Bifurcated Stents with Kirigami-Inspired Structures
Published on: July 25, 2019
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在现场形成微/纳米相复合物用于3D打印临床相关的可生物吸收的支架
H O T Ware1,2,3, Y Ding4,2, C Collins1,2
1Department of Mechanical Engineering, Northwestern University, 2145 Sheridan Rd, Evanston, IL, 60208, USA.
Materials today. Chemistry
|January 3, 2025
概括
这项研究引入了一种新的两相系统,用于制造具有100微米以下特征的可生物吸收血管支架 (BVS). 新方法增强了机械性能,使得患者特定的BVS开发更安全,更有效.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 医疗设备制造业 医疗设备制造业
背景情况:
- 患者特定的可生物吸收的血管支架 (BVS) 需要100微米以下的辐射厚度才能有效,这是目前基于聚酸的设备无法满足的挑战.
- 之前的BVS设计,如150μm辐射厚的设计,由于机械能力不足和潜在的副作用,面临临临床挑战.
- 材料工程和增材制造的进步需要新的生物可吸收材料和制造策略,用于下一代BVS.
研究的目的:
- 开发一种新的可生物吸收复合材料和制造方法,用于生产具有100微米以下特征大小的患者特定的BVS.
- 改善可生物吸收的血管支架的机械性能,以满足对血管支和血液流动的临床要求.
- 为了证明在3D打印矩阵中使用双相系统在现场形成半晶体聚乳酸纳米纤维网络的可行性.
主要方法:
- 利用一个双相系统在现场形成半晶体聚-l-乳酸 (PLLA) 纳米纤维网络.
- 采用FDA批准的3D打印可生物吸收的酸盐基生物材料矩阵作为支架材料.
- 优化复合墨水用于高分辨率的微连续液态间相 (CLI) 生产,实现可打印特征小至80微米.
主要成果:
- 成功制造了BVS,其支架厚度低于100微米,满足临床尺寸的关键要求.
- 在水合状态下实现了显著改善的模量969.55 MPa,比纯酸盐基材料增加了108%.
- 证明了制造的BVS能够承受生理血压和在负载下保持血管直径的能力.
结论:
- 新的两相系统和微CLI方法使得机械上有能力的100微米以下生物可吸收的血管支架的制造成为可能.
- 复合材料提供优越的机械性能,与血管应用的现有生物可吸收材料相比.
- 这种制造方法有可能在其他患者特定的生物医学设备中得到广泛应用.
