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3D打印蚕丝PLA复合材料在澳大利亚寻求临床试验

时间:2017-06-19 21:47 来源:3D打印在线 作者:中国3D打印网 阅读:

 

作为玉米和可生物降解的塑料,PLA几乎可用于每台桌面3D打印机,随着技术的发展,已被研究用于其潜在的工业应用。该材料特别期望代替其它塑料,如ABS,因为它们通常为石油基并且对环境有害。

随着研究可追溯到2008年,Alan Lau教授及其研究团队一直在研究如何使PLA用于生物医学应用。现在在斯温本科技大学,Alan Lau教授透露,他们已经准备好在生物体内测试添加有蚕丝的PLA复合材料。在这个阶段之后,设计的PLA复合材料可以达到临床试验,可以将其用作人类替代医用植入物。

有毒塑料和金属的替代品

用于将骨折固定在身体上的医疗植入物通常由金属(即不锈钢或钛)或高强度塑料(如PEEK)制成。虽然这些植入物具有骨修复中所需的结构完整性,但其主要缺点是植入物必须在患者生命的后期被去除。去除结构物不仅要再做一次手术而且可能使骨骼脆弱,并且还通过随后的手术给患者带来更多的风险。

PLA比较不具有钢和PEEK等材料的结构完整性。 然而,它是逐渐吸收到身体,使材料成为更有吸引力的替代品。 所以Alan Lau教授的研究一直在研究如何提高这种材料的强度。

自然界中最强的纤维之一

蚕丝是自然界中最强的纤维之一。 由连接丝心蛋白的三角形横截面形成,该材料在其结构内形成氢键,这是其强度的秘密。

在Alan Lau教授的研究中,将丝纤维作为结构加固添加到PLA中。

真丝纤维(白色/浅灰色)显示在蚕丝PLA材料的SEM图像中

在第九届国际先进材料加工和加工国际研讨会上发表的研究结果中,加入丝线证明可以提高材料的杨氏模量。开始时,PLA的GPa(压力单位,千兆帕斯卡尔)为3.21。当添加丝线时,这增加了27%,达到4.08GPa,使刚度更符合尼龙或MDF的性能,但仍保持生物降解性。

用3D打印蚕丝加强骨骼

在现任Swinburne理工大学的应用中,Alan Lau教授的团队正在致力于从蚕丝PLA复合材料中制造手术针脚和笼子。谈到Research Impact杂志时,Lau还设想使用3D打印和扫描技术在材料中制造定制植入物。他说:“现阶段我们取得了很大的成就,但还有很长的路要走。”

佛罗里达大学和韩国的研究也一直在研究蚕丝在3D打印材料中的应用。相比之下,在CWRU石墨烯纳米管已经被添加到PLA,另一个尝试使材料更强大的医疗应用。

(责任编辑:中国3D打印网)

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