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蠶絲與聚合物混合,制造出更好的生物醫(yī)用植入物

嘉峪檢測網(wǎng)        2020-09-07 23:20

研究團隊成功地將天然材料和人工材料結(jié)合在一起,創(chuàng)造出了堅固的結(jié)構(gòu),盡管研究人員表示,在將其植入人體之前還需要進一步的工作。

 

雖然其他研究人員已經(jīng)開發(fā)出了與蠶絲有關(guān)的復(fù)合材料,但他們通常只研究它的主要蛋白質(zhì)或短纖維。然而,關(guān)一直專注于用一根長而單一的線織成的絲織品。蠶繭的纖維長度可以超過1500米。當(dāng)整體使用時,它們比一系列較短的、離散的應(yīng)力分布更有效。

 

項目負責(zé)人說:“蠶絲在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面具有巨大潛力。絲綢用途廣泛,人體對它的耐受性很好,甚至可以降解和吸收它。”團隊使用了來自普通家養(yǎng)蠶的絲,以及來自野生品種柞蠶的更堅韌、更具彈性的纖維。

 

研究人員將這種織物與聚合物基質(zhì)相結(jié)合,如用于粘合劑的環(huán)氧樹脂??椢锖途酆衔镆黄鹦纬闪藢訅喊?mdash;—類似于在一些家具上發(fā)現(xiàn)的耐用表面——可以切割成所需的形狀。

 

這些新材料的特性可以使它們比目前使用的材料更適合人體組織。他們正在與骨科醫(yī)生合作,創(chuàng)造一種類似籠子的結(jié)構(gòu),可以在手術(shù)后椎體融合時暫時固定在原位,而手術(shù)通常是用金屬完成的。

 

據(jù)報道,絲復(fù)合材料的硬度和硬度與骨骼的相容性更好,這使得它們比金屬結(jié)構(gòu)更有彈性,也更舒適。

 

雖然環(huán)氧樹脂牢固地附著在絲纖維上,但研究人員承認它有一個“主要的缺點”——身體不能分解和吸收環(huán)氧樹脂,這意味著它不適合植入物溶解。

 

為了解決這個問題,關(guān)最近開始研究生物高聚物,比如蠶絲,人體可以分解和吸收。然而,這些復(fù)合材料的內(nèi)聚性比環(huán)氧樹脂的要低。她說:“關(guān)鍵問題是如何使生物聚合物和真絲織物之間的界面更加堅固。”

 

科學(xué)家們還在絲綢中添加了其他種類的纖維。在最近的一項研究中,他們在混合物中加入了碳纖維。碳纖維研究的作者說:“將蠶絲與其他纖維‘混合’的概念使它有可能產(chǎn)生一個相當(dāng)不錯的性能譜,你可以為給定的應(yīng)用進行優(yōu)化。”這些新型結(jié)構(gòu)材料的潛在用途可能在‘任何地方’——在人體內(nèi),甚至在網(wǎng)球拍或飛機引擎上。”

 

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來源:復(fù)材模壓網(wǎng)

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