通过3D打印的Poly (乳酸) /Poly (乙烯基醇) 脚手架,在生理温度附近具有形状记忆效应
Anastasia A Fetisova1,2, Abdullah Bin Firoz2, Alexandr S Lozhkomoev2,3
1International Research and Development Center Piezo- and Magnetoelectric Materials, Research School of Chemistry and Applied Biomedical Sciences, National Research Tomsk Polytechnic University, 30 Lenina Avenue, Tomsk 634050, Russia.
Polymers
|January 10, 2026
概括
使用聚乙烯糖醇的聚乳酸支架显示出形状记忆效应. 最佳的PLA/10 PEG支架在40°C时恢复了97%的形状,非常适合骨组织工程.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 生物相容的聚乳酸 (PLA) 是组织工程支架的一个有希望的材料.
- 增强PLA的特性,例如它的形状记忆效应,对于先进的应用至关重要.
- 聚乙烯甘醇 (PEG) 可以用作增塑剂来修改PLA的特性.
研究的目的:
- 研究聚乙烯糖醇 (PEG) 度对聚乳酸 (PLA) 陀螺脚手架的热,晶体和形状记忆特性的影响.
- 探索轮状腺结构 (50%填充密度) 对这些特性的影响.
- 为了确定与骨组织工程相关的低温形状记忆性能的最佳组成和结构.
主要方法:
- 化丝制造 (FFF) 3D打印被用于创建带有不同PLA/PEG比率 (10,15,20%PEG) 的陀螺TPMS支架.
- 用差分扫描热量计 (DSC) 和X射线衍射 (XRD) 分析了热过渡和晶度.
- 通过在40°C和50°C测量形状恢复比率和时间来评估形状记忆性能,并通过ATR-FTIR和SEM分析来补充.
主要成果:
- 添加PEG使PLA矩阵变质,影响热过渡和结晶性.
- 最佳成分 (PLA/10 PEG) 具有50%的回旋内充密度,在40°C时在6±1分钟内实现高形状恢复率 (97±1%).
- 形状记忆性能受到PEG度和状腺支架的结构设计的显著影响.
结论:
- 通过FFF制造的PLA-PEG回旋支架具有可调节的低温形状记忆特性.
- 最佳的PLA/10 PEG成分在生理温度附近表现出高效的形状恢复,使其适合骨组织工程.
- 这项研究强调了组合和结构控制在开发再生医学先进生物材料方面的潜力.
