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国立研究型技术大学MISIS(NUST MISIS)的专家与其他俄罗斯科学家一起,成功地改善了具有形状记忆效应的基本医用材料。据作者介绍,它们的研究成果将大大减轻外科医生的工作,并提高治疗质量。

该研究发表在Polymers 杂志上。聚交酯是一种聚合物,用于外科手术中的缝合线固定和其他辅助任务。它的特点是具有高生物相容性和完全的生物降解性,因为它是由乳酸分子组成的,而乳酸分子在新陈代谢中发挥着重要作用。它由廉价的高糖植物材料制成。

聚交酯具有明显的形状记忆效应 (SME):变形后迅速恢复到原始形状。据 NUST MISIS 科学家称,这使得该聚合物成为开发自对准植入物的最佳选择。它被用于治疗不承受支撑负荷的骨骼缺损。

科学家解释说,使用这种植入物可以避免对受伤区域进行费力的调整,这将大大方便外科医生的工作并减少手术时间。所需形状的产品可以缩小到方便的尺寸,将其放置在缺损的位置后,进行加热 —— 由于形状记忆效应,植入物自己将占据所需的位置。

据科学家称,聚交酯只有一个明显的缺点,即SME被激活的温度(55-65°C)对人体来说过高。 NUST MISIS 专家们基于聚交酯开发了一种新的聚合物复合材料,它在 45°C 时会恢复到变形前的形状,在短时间作用于身体的情况下是完全可以接受的。

“自对准植入物的研究主要是在惰性聚合物上进行的,通过聚合物的化学交联和其他成分的引入,实现了 SME 活化所需的温度。我们工作的特别之处在于,我们只使用了生物相容的可降解聚合物,通过简单的物理机制实现了温度的降低。不仅降低了温度,还降低了活化能。” NUST MISIS 研究项目的工程师波利娜·茹科娃解释说。

新材料是一种聚交酯基质,其中包含另一种聚合物聚己内酯的球形内含物。该材料通过挤压获得,即在热室中通过机械搅拌获得。 NUST MISIS 专家充分描述了新复合材料的 SME 参数、热和机械特性。

? 照片 : 国立研究型技术大学MISIS
NUST MISIS 研究项目的工程师波利娜·茹科娃

柯西金俄罗斯国立大学的科学家参与了这项工作。未来,研究团队计划通过添加特殊的生物活性陶瓷来提高材料的再生能力,并开发新的非温度方法来激活形状记忆效应。

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