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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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 ...( s! X) M5 x0 Q, D
来源:天工社 / 作者: / 2017-05-16+ {- J7 E* ~+ p) z. P
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。
7 Z4 Y% x$ Y2 \$ G4 m对抗心脏病
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1 a8 F) ?$ z0 h) Q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。
' U' l) J( _6 y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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对塑料支架进行测试9 y# [8 P+ A" Z: C5 M
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。' U& C4 s$ t, P5 k2 `
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。
6 u) c& }: T5 @3 E6 r7 m, H  d- }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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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。
6 [& e3 y/ P" ~/ k' k7 g" h/ y+ ~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。
+ v8 e& T3 I7 M! z$ T7 }超分子材料和未来的体内测试
" d) C2 t7 q: C; f" C9 L: V5 k5 t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。: h( N1 b1 w- X/ K7 v  W" g+ i; ?' S
（编译自 3dprintingindustry.com）
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