多材料形状记忆聚合物纤维用于先进的药物释放应用
Xue Wan1,2, Siyao Chen2, Jingqi Ma3
1Institute of Materials, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 1015 Lausanne, Switzerland.
Advanced fiber materials
|September 12, 2025
概括
使用热绘制制造的新型形状记忆聚合物纤维 (SMPF) 为医疗器械提供精确,长期的药物输送和智能功能. 这一突破使先进的可植入系统和智能具具有增强的控制和集成能力.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 聚合物科学 聚合物科学
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 刺激反应性聚合物对于可植入系统中可控药物释放至关重要.
- 现有的形状记忆聚合物纤维 (SMPF) 在分辨率,架构,可扩展性和功能方面存在局限性.
- 需要先进的SMPF来实现精确的时空药物输送和集成功能.
研究的目的:
- 引入热绘图作为制造先进,微结构,多材料SMPF的平台.
- 为了证明高度控制的,连续的药物释放在长时间内 (长达6个月).
- 展示新的功能,包括加速药物释放,光触发形状恢复和智能接应用.
主要方法:
- 使用热绘制制出微结构,多材料的SMPF.
- 整合光热涂层,以增强药物释放和形状恢复.
- 纤维特性,药物释放动力学和形状记忆行为的表征.
- 展示智能接应用的自紧功能.
主要成果:
- 制造的SMPF长度为几十米,分辨率高 (10微米),面积比极高 (>105).
- 在最多6个月的定制时间内实现高度控制的,连续的药物释放.
- 证明了加速,空间精确的药物释放 (在4个月内) 和光触发的形状恢复.
- 展示了智能接应用的快速自紧功能 (40秒内).
- 集成的光学和金属元件用于高级功能.
结论:
- 热绘图是一种多功能平台,可以创建先进的SMPF,对药物输送有前所未有的控制.
- 这些新型SMPF为植入式药物输送系统,智能和其他自适应医疗设备提供了重大进步.
- 开发的技术为生物医学应用中精确的时空控制开辟了新的途径.
