AHM一种多功能无序有序技术赋予

引言

生物可降解聚合物已被广泛应用于医学和组织工程领域,但是它们的力学性能相对较差,局限很大,难以用于修复负重组织。为了应对这一局面,华东理工大学大李玉林副教授及其团队开发了一种多功能无序-有序技术(VDOT),运用该技术可以制备出强度、弹性模量较高的生物医学材料。本文将对该技术进行详细讲解和解读。

VDOT的技术原理

VDOT的技术原理是仿生学原理,即参照骨骼上部结构中的螺旋状胶原分子、羟基磷灰石和胶原纤维的排列与组合方式,来制备出一种立体复合自增强聚合物纤维。

VDOT过程中,使用全聚合物原材料为基础,并通过多个复合工艺制备高强度和高弹性模量的聚合物材料。在这个过程中,通过添加PDLA,使得纤维表面形成了许多SC晶体,纤维的表面由光滑变为粗糙。冷却过程中,产生了轴向平行的沟槽取向结构和SC晶体也通过取向呈现平行排列,这与模拟皮质骨的分层定向上层结构非常相似。采用原子力显微镜对纤维的表面形态进行了形貌检测,可以看出排列PLLA上层结构对提高纤维强度具有重要贡献。

VDOT的技术优势

根据相关研究成果,VDOT制备的自增强聚乳酸(PLA)纤维,其平均抗拉强度为6.1MPa,弹性模量为4.1GPa,分别是现有纺丝法制备的传统PLA纤维的5.2倍和2.1倍。此外,聚合物纤维在降解过程中具有最好的强度保留能力。有趣的是,纤维的抗拉强度甚至高于骨(MPa)和一些医用金属(如Al和Mg)。

与所选的具有定向超结构的生物材料(如骨)相比,目前的SR-PLA纤维的强度也很优越。VDOT还可以应用于其他聚乳酸酯基聚合物和立体复合聚合物,具有广泛的应用和工程意义。

VDOT材料的降解特性

在VDOT技术下制备的材料不仅具有优异的强度和弹性模量,其降解速度和降解效果也相对较好。在前三个月,其力学性能的衰减趋势与分子量基本一致。但除PDLA-0OR外,力学性能的衰减率远低于其分子量,纤维的抗拉强度均较稳定。

VDOT的应用前景

VDOT是一种多功能无序-有序技术,可以制备高性能生物医学聚合物的通用更新技术。它的应用前景十分广阔,可以应用于各种医学和组织工程领域,并且易于大规模制造。VDOT技术为开发可生物降解聚合物提供了新思路和新技术,将是生物医学材料领域的重要研究方向。

总结

VDOT是一种新颖的多功能无序-有序技术,通过仿生学原理制备出高强度和高弹性模量的生物医学材料。该技术的优势在于可以制备出具有优异的力学性能和降解特性的生物可降解聚合物。VDOT的应用前景广阔,不仅可以应用于各种医学和组织工程领域,还可以用于大规模制造。VDOT技术为开发可生物降解聚合物提供了新思路和新技术,将是未来生物医学材料领域的重要研究方向。




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