用于机械粘附软组织的金属微型紧固件的设计和表征
Joseph N Urban1, J Scott Malloy1, Peyton Fitzgerald1
1The Charles Stark Draper Laboratory, Inc., 555 Technology Square, Cambridge, MA 02139 USA.
Acta biomaterialia
|May 12, 2025
概括
一种新的无机械粘附到组织 (MANTIS) 技术可以快速将医疗器械连接到生物组织中. 这种生物灵感的微型紧固件设计提供了强大的,多向的粘附性,优于生物假体心脏门制造的传统方法.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 医疗器械技术 医疗器械技术
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 套管是生物假体心脏门 (BHV) 制造的标准,但对于小型设备来说耗时且具有挑战性.
- 现有的,钉和粘合剂等方法难以将刚性材料与软组织进行坚固,永久和快速的附着.
研究的目的:
- 开发一种无机械粘附技术 (MANTIS) 以快速安全地将生物组织附着在医疗器械上.
- 为了设计和表征新的微型紧固件,灵感来自于祈祷灵的爪子,以增强组织集成.
主要方法:
- 有特征的生物假肢心脏门组织厚度.
- 设计并通过光化学加工四种MANTIS微型紧固件几何形状,由不钢片制成.
- 在各种负载条件下 (正常,剪切,剥离) 测试了个别微型紧固件和阵列的组织粘附性.
主要成果:
- 所有四个曼蒂斯微型紧固件设计都在正常,剪切和剥皮负载中表现出优越的粘合力,而不是控制.
- 模仿祈祷灵爪的生物灵感设计通过控制的曲促进了通过控制的曲来增强组织的捕获.
- 曼蒂斯技术显示了硬质材料与符合生物组织的有效附着.
结论:
- 曼蒂斯提供了一个有前途的无粘合剂解决方案,用于整合机械上不同的材料,特别是在医疗器械应用中.
- 该技术在一个紧的形状因素中提供了强大的,永久的合,解决了当前连接方法的局限性.
- 这种微型紧固件方法对于需要可靠的设备与组织连接的应用具有广泛的潜力.


