摘要伴随着患者日益增长的健康生活需求,医疗行业对生物医用器件的生物安全性和多功能性提出了更严格的要求。4D 打印的出现为实现相对复杂的、个性化的、高精度的智能器件的构造带来了突破,其中熔融沉积成型(FDM)是目前使用最多的打印技术之一。聚乳酸(PLA)是最常用的 FDM 打印耗材,具有良好的生物相容性、可降解性以及优异的形状记忆性能。但是,PLA的形状记忆特性通常是由加热触发的,单一的驱动性限制了它作为形状记忆聚合物在生物医学领域的应用。聚多巴胺(PDA)具有出色的生物相容性和可降解性,其共轭结构能在近红外区提供宽波段的吸收。通过共混在 PLA基体中加入 PDA粒子,能够赋予制件近红外远程驱动性能,同时改变制件的表面润湿性,提高其在生物医学领域的应用潜力。<br> 本文首先通过研究确定了具有最佳形状记忆性能以及机械性能的 FDM 工艺参数。80%填充率,打印角度 45°/-45°的试样具有最好的综合性能,能在 20 s内达到90%的形状恢复,并且具有最高的拉伸强度(57.1 MPa)。<br> 基于最佳的工艺参数,研究了不同涂覆条件对 PDA 涂层厚度的影响,增加DA浓度、延长浸渍时间以及增加浸渍次数能够提高PDA涂覆PLA的涂层厚度。 2 mg/ml DA浓度,涂覆时间为6 h,涂覆次数为两次的样条表面PDA含量仍然较小,形状恢复率小于50%。<br> 通过调整氧化条件制备了体系中酯基含量较高的 PDA-SA-SP 粒子,该粒子具有优异近红外区吸收以及亲水性,并且具有较低的团聚倾向。通过熔融共混将PDA-SA-SP 加入 PLA 基体中能够提高复合材料流动性,其成型加工温度随着PDA添加量增大而降低,其中单螺杆挤出区温度范围在170℃-175℃,FDM打印喷嘴温度为 175℃-190℃。此外,PDA-SA-SP的加入能提高复合材料表面润湿性,更有利于组织工程中的细胞粘附。PDA添加量为3 wt%的复合材料具有最好的光驱动形状记忆能力,可以在 300 s内达到 70%的形状恢复率,提高激光器功率能够进一步将样条的形状恢复时间降低至180 s。
更多相关知识
- 浏览0
- 被引3
- 下载0

相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文


换一批



