用于生物医学应用的多重聚合物表面对水凝的共价附着的通用方法
Masoud Zhianmanesh1,2, Azin Khodaei3, Matthew Crago4
1School of Biomedical Engineering, The University of Sydney, Sydney, NSW, 2006, Australia.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 7, 2025
概括
一种新的,无试剂的方法使用大气压等离子喷射来对聚合物进行联合,增强生物医学应用的粘附性. 这种技术提高了机械强度,并减少了用于组织工程和设备制造的加工复杂性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 表面化学 表面化学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 水凝在生物医学中至关重要,但其机械强度和对聚合物的粘附性较差.
- 混合固体-凝结构的现有方法涉及复杂,细胞毒性和昂贵的化学链接剂.
- 这些局限性阻碍了水凝在先进的生物医学应用中的广泛使用.
研究的目的:
- 引入一种新的,无试剂的方法,用于对聚合物基质的凝进行共聚性结合.
- 为了增强水凝-聚合物接口的粘附强度和机械性能.
- 为制造先进的生物医学设备提供可扩展和细胞兼容的方法.
主要方法:
- 利用大气压等离子体喷射器 (APPJ) 在聚合物表面产生反应性氧物种 (ROS).
- 采用蒸发诱导增强度 (EIEC) 方法,形成坚固的水凝层.
- 消除了在制造过程中对传统的基于烯的链接剂的需求.
主要成果:
- 在水凝和各种聚合物基质 (Teflon,聚乙烯,PCL) 之间实现了强大的共价键.
- 已经证明了高达60kPa的显著湿强度.
- 通过细胞培养研究证实了细胞兼容性与人类介质干细胞和巨细胞,显示了最小的免疫反应.
结论:
- 以APPJ为媒介的EIEC方法提供了一种简单,无试剂和有效的方式来创建强大的水凝-聚合物接口.
- 这种技术克服了当前方法的局限性,改善了粘附性并降低了加工复杂性.
- 该方法具有多功能性,适用于各种水凝和聚合物,并适合集成到生物制造系统中,例如用于组织工程和设备制造的3D生物打印机.
