2024-11-24 04:56来源:本站
伯明翰大学的研究人员已经开发出一种新的热塑性生物材料,它既坚韧又坚固,而且易于加工和成型。
这种材料是尼龙的一种,它的形状记忆特性使它可以拉伸和成型,但在加热时能够恢复到原来的形状。这使得它对诸如骨置换之类的医疗设备非常有用,其中微创手术技术要求植入材料具有额外的灵活性。
这种材料是由大学化学学院的一个研究小组开发的,该小组正在研究如何利用立体化学(聚合物链主链上的双键)来操纵聚酯和聚酰胺(尼龙)的性能。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
生物相容性聚合物广泛应用于医学,从组织工程到支架和缝合线等医疗设备。尽管在可吸收或可降解材料领域取得了很大进展,但随着时间的推移,这些材料会被人体分解,仍然只有少数不可吸收的聚合物可以用于长期应用。
现有的不可吸收生物材料,如尼龙,目前在商业上可用,受到各种各样的限制。例如,金属植入物磨损很差,导致颗粒碎片脱落,而复合材料难以加工或极其昂贵。
这种新材料可以使用标准的化学技术制造,并提供稳定、持久的选择,其机械性能可以根据不同的最终产品进行调整。
这种材料的另一个优点是它的无定形结构。领导这项工作的博士后研究员Josh Worch解释了原因:“对于许多塑料,包括尼龙,韧性通常取决于它们的半晶体结构,但这也使它们更难塑造和成型。然而,我们的新塑料和尼龙一样坚韧,但没有结晶,所以更容易操作。我们相信这是唯一可能的,因为我们使用立体化学来控制我们的设计。”
研究小组能够设计和生产这种塑料,并在老鼠身上进行测试,以证明其生物相容性。这种塑料现在已经获得了专利。该团队现在计划在寻找商业合作伙伴之前,进一步探索微调材料及其性能的方法。