科学家展示可生物降解的自扩展 3D 打印支架，用于小儿心脏手术 ...

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来源:天工社 / 作者: / 2017-05-16
& W, }8 J# M- a- \5 ]) ^7 h近日，荷兰埃因霍芬理工大学（Tu / e）研究人员在《3D 打印和增材制造》在线杂志上发表了一篇关于 3D 打印自扩张、可生物降解支架的概念证明文章。该支架适用于微创手术，能支持狭窄或微弱的病变心脏动脉，特别是儿童的心脏动脉。" f7 ~# F( Z& i3 |2 l. D
对抗心脏病: I8 O$ _2 U( H$ r3 _: K) |, O& r
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心脏病会导致斑块集聚，从而让动脉变厚或变弱。如上图所示，支架被用来打开病变动脉。在典型的支架安装中，一个气囊会被用来张开网状物质，并推开动脉中的集聚斑块。随着时间的推移，支架会被细胞吸收，从而成为动脉的一部分。之所以不直接移除斑块是因为这会对动脉造成进一步的损害。9 t/ @/ t% F9 @+ r7 ~
研究中，Tu / e 团队去除了气囊系统，取而代之的是一种能在动脉内自主展开的支架（见下图）。这种支架是用可被人体吸收的聚合物制成的，而不是典型的镍钛（镍钛诺）金属，以提升身体的舒适度和接受度。
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, B$ r; x: D4 h3 j对塑料支架进行测试
- M* N& I4 _% B2 D% R0 f使用典型的镍钛诺支架的设计参数，研究人员创造了一个塑料聚合物支架的计算机化的设计。通过模拟挤压测试，研究员不断修改塑料支架的设计，直到它的反应与镍钛诺支架的相当或更好。
5 Y; ~$ j4 @$ D2 w7 l$ o随后，研究员在一台 MakerBot Replicator 2X 上 FDM 3D 打印出实验支架，原型使用的材料是 FlexiFil，一种 TPC（热塑性共聚酯）线材，具有与橡胶相当的柔韧性。FelixFil 由 Formfutura 制造。
4 W: M9 Z8 M& o- y研究员对原型进行了多次测试，以评估其机械性能和生物降解性。他们将这些结果与在镍钛诺支架上的相同测试进行了比较，以确保适当的匹配。
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5 O  d8 E- @; {. n! C% E如上图所示，在卷曲测试中，FlexiFil 支架能被安装在理想的 10mm 直径中。加入水后，支架从一个刚性管中自动推出，并扩展成一个完整的形状。
# e& j3 a3 z) v; h( t为了确保支架会在体内生物降解，研究人员进行了一个加速水解试验。他们将样品放在一个 90℃的恒温水盆中。经过两周的体外水解后，支架上出现了更多的孔隙，这会促进细胞吸收。9 @( P$ t. _* N+ }' Q
超分子材料和未来的体内测试# N5 f, c; d; A
在讨论中，研究人员提出进一步研究生物相容和超分子的，同时也适合 3D 打印的聚合物。他们还希望能在一个动物模型的体内测试柔性的 TPC，并设定在生物环境中材料在 16 周后就会降解。, e3 Z7 i. N  O( ?, Y; ~8 t
（编译自 3dprintingindustry.com）, y/ q' S9 L& Y0 a; e) A' E