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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

发布时间:2017-06-20 00:00:00作者:阅读:3732

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。

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