生物降解性形状记忆聚合物的研究进展

形状记忆聚合物(SMP)可以在特定的刺激下改变形状,是一类应用前景广阔的智能材料。生物降解性SMP可以在人体内分解。这种材料符合生物医学应用中的严格要求,是微创手术和可触发生物医学设备的理想选择,对其中部分材料已经进行了深入的研究,并有着广泛的用途。文中综述了聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、聚十二烷甘油酯(PGD)、聚(ω-十五酸内酯)(PPDL)等几种主要的生物降解性形状记忆聚合物的研究进展,并对其形状记忆效应的机理进行了分析和介绍。

生物降解性形状记忆聚合物及其在生物医学工程方面的应用

综述了生物降解性形状记忆聚合物如聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯等的最新研究进展及其形状记忆机理。聚乳酸、聚己内酯和聚氨酯分别是通过相态转化、物理或化学交联以及相分离来实现形状记忆特性的。着重讨论了生物降解性形状记忆聚合物在生物医学工程领域的应用研究现状,详述了其在药物缓释、医疗器械、骨组织以及手术缝合线方面的应用,并展望了生物降解性形状记忆聚合物今后的发展前景。

D，L-聚乳酸基形状记忆聚合物的生物安全性和细胞相容性

背景:课题组前期实验研制了输卵管避孕器材料D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物,依据国内《生物材料和医疗器材生物学评价技术要求》规定,植入体内的组织工程材料必须进行生物安全评价和细胞相容性实验。目的:观察D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物的生物安全性。方法:①内毒素实验:在鲎试剂中分别加入聚合物浸提液、内毒素工作标准品溶液和细菌内毒素检查用水。②致敏实验:在昆明小鼠肩胛骨内侧分别注射聚合物浸提液+弗氏完全佐剂+生理盐水、弗氏完全佐剂+生理盐水,通过皮内诱导、局部诱导和激发阶段,观察动物激发部位皮肤红斑和水肿反应程度。③急性毒性实验:分别在昆明小鼠腹腔注射100%,50%,25%聚合物浸提液及生理盐水。④细胞增殖MTT实验:直接法为将人脐静脉内皮细胞分别接种于聚合物膜、聚乳酸与玻璃片上;间接法为将人脐静脉内皮细胞分别接种于聚合物浸提液、丙烯酰胺溶液及1640培养液。结果与结论:D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物材料无细菌污染状况,符合生物安全标准,无致敏性及毒性,并且具有较好的细胞相容性。

形状记忆聚合物及其在生物医学工程中的应用

介绍了形状记忆聚合物的最新研究进展,从结构角度分析和探讨了聚合物产生形状记忆效应的原理,并对聚氨酯、交联聚酯、聚合物凝胶等形状记忆高分子材料的特性及其在生物医学工程领域的应用进行了介绍和评价。

形状记忆聚合物在生物医学领域的研究进展

形状记忆高分子材料已经成为一种新型的生物医用智能材料,它能够根据不同应用进行性能设计,以满足生物医学领域对材料多功能的要求。基于不同的应用,形状记忆聚合物材料可以提供适合的功能,例如:形状展开功能、形状固定及回复功能、形变回复率及回复力可控性能等。形状记忆高分子材料可以通过多种刺激,例如:热、光、电、磁等方式被激发,实现其生物医学功能。这些刺激可以通过直接接触或遥控的方式激发材料的性能。形状记忆高分子材料也可以经过设计,具有生物降解性能、生物相容性等。首先介绍了形状记忆聚合物材料的结构原理、性能及分类,并在此基础上根据不同生物医学领域的应用进行总结,同时针对不同的形状记忆性能在生物医学领域的应用进行探讨。最后对形状记忆聚合物材料的生物力学性能、灭菌方式对材料性能的影响等进行了总结。

形状记忆聚合物智能材料在生物医学领域的应用

近年来,形状记忆聚合物(Shape memory polymer,SMP)作为一种新型智能材料,在生物医学领域显示出极为光明的潜在应用前景。相比于传统的金属医疗器件,SMP在生物医学领域的应用具有以下三大特点:(1)借助形状记忆效应可实现自适应特性;(2)生物相容性更好、生物降解性可调控;(3)力学性能不仅可在很大范围内调控,且与人体组织匹配性更好。本文归纳了SMP智能材料在生物医学领域的应用,分别对其在医疗器械领域、骨领域、药物释放领域以及生物电子医学领域的应用进行介绍,总结概括了形状记忆聚合物在生物医学领域应用的现有研究成果,分析了其中存在的问题并展望其前景,以期为形状记忆聚合物在生物医学工程领域的应用进行初步的探讨并提供有益参考。

形状记忆聚合物特性及在生物医学领域应用中的优势

背景:形状记忆聚合物是一类新型功能材料,在生物医疗领域的潜在应用前景逐步受到人们的重视。目的:综述形状记忆聚合物的特性及其应用现状。方法:通过Springer Link数据库、中国期刊全文数据库等检索数据库搜索近年来有关形状记忆聚合物的研究内容。结果与结论:形状记忆聚合物是一种新型的智能材料,与形状记忆合金及形状记忆陶瓷相比,它具有密度低、质量轻、成本低、形状回复率高、形状记忆温度易于调节、易于着色、形变量大、赋形容易且易于在预定温度下被激发等优点。特别是形状记忆聚氨酯,具有结构-性能易于控制、形状记忆温度选择范围宽(-30-70℃)、生物相容性良好等优点,因而在生物医学领域具有广阔的应用前景。但目前已开发的形状记忆聚合物普遍综合性能不够理想,如聚降冰片烯虽然形变回复力大、形变速度快、回复精度高,但形状回复温度可调节范围小,相对分子质量太大,分子链较长,成型加工较为困难等。另外,多数形状记忆聚合物形状回复力小,回复速度较慢,回复精度低,重复记忆效果不够理想,机械强度和化学耐久性还不够好。因此,利用分子设计和材料改性技术优化其形状记忆功能,努力提高其综合性能,是今后形状记忆聚合物研究和发展的关键。

形状记忆聚合物在生物医学领域中的应用

介绍了形状记忆聚合物(SMP)的记忆机理、分类以及在手术缝合线、食道支架、血管支架及移植物、组织工程支架、创面敷料、栓塞线圈、膀胱内给药装置、微创骨修复方面的研究进展,并且展望了其在生物医学领域的研究方向.

生物医用形状记忆聚合物前沿进展

目前临床上使用的非动态的一些聚合物已无法满足组织修复或疾病治疗的需求,而人体内的生物环境是不停变化的,因此,形状记忆聚合物是一种适合应用于此领域,并能满足动态响应的需求的材料。形状记忆聚合物不仅生物相容性好,而且可降解,更重要的是,可在外界环境的刺激下回到开始的记忆形状。但是目前,近几年关于生物医学形状记忆聚合物的综述性论文很少,因此,本文将要大量调研近几年相关文献的基础上,从前沿背景、技术的最新进展、总结与展望三个方面来完成论述,目的是为刚进入该领域的研究者们提供参考。

形状记忆聚合物泡沫材料的研究进展

形状记忆聚合物作为一类极其重要的形状记忆材料在航天航空、生物医学、电力电子、包装、智能控制系统等领域具有广泛的应用。介绍了形状记忆聚合物泡沫的研究概况,然后综述了环氧、聚氨酯及生物降解聚合物形状记忆泡沫的研究进展。

超分子形状记忆聚合物的合成及应用研究进展

超分子形状记忆聚合物是一种新型的形状记忆聚合物,深受材料科学界人士的重视。本文介绍了超分子形状记忆聚合物的合成方法,并综述了超分子形状记忆聚合物在水凝胶、生物材料等方面的应用研究进展。

形状记忆聚合物制备与应用研究进展

介绍了形状记忆聚合物在各领域应用的最新研究进展,从实际应用的角度详细分析了在航空航天、生物医疗、电子器件、智能纺织品及自组装领域的优势和存在的问题,同时探讨了在未来发展过程中亟待解决的关键问题,最后展望了形状记忆聚合物的发展前景。

形状记忆聚合物在4D打印技术中的应用进展

形状记忆聚合物(SMP)是一种典型的智能材料,其在特定条件下可以变形成临时形状,并在环境条件变化下固定该临时形状,再次受到刺激后可以主动回复到初始形状。在智能制造领域,智能材料与增材制造技术的结合催生了4D打印技术,实现了3D打印领域的跨越发展。当前主要发展的是形状记忆聚合物4D打印技术。文中重点介绍了4D打印SMP的实现方式以及各种刺激响应材料的特点,然后介绍了基于形状记忆聚合物的4D打印结构在航空航天、生物医疗和柔性机器人领域的应用研究,最后总结了4D打印形状记忆聚合物未来可能遇到的问题并展望了其未来可能的研究方向,旨在让更多人认识4D打印技术,促进其在各行业的应用发展。

生物医用形状记忆高分子材料

形状记忆聚合物作为一种智能材料,已经在生物医用领域显示出了巨大的应用前景。基于形状记忆聚合物材料的原理,组成和结构可以设计兼具生物降解性、生物相容性等多种功能的新型智能材料。本文综述了三种典型的生物降解性形状记忆聚合物材料(聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯)的发展,从结构上对三种形状记忆聚合物进行了分类讨论,详细分析了不同种类聚合物形状记忆的机理、形状变化的固定率和回复率、回复速率等,并介绍了一些形状记忆聚合物材料在生物医学中的应用。最后对医用形状记忆聚合物未来发展进行了展望:双程形状记忆聚合物及体温转变形状记忆材料将会受到研究者的重点关注。

冷劲松教授课题组在4D打印形状记忆聚合物新型可降解心脏病封堵装置研究领域取得重要进展

我校航天学院复合材料与结构研究所冷劲松教授课题组近日在《先进功能材料》(《Advanced Functional Materials》)上发表题为"4D打印可生物降解及远程驱动控制的形状记忆封堵装置(4D-Printed Biodegradable and Remotely Controllable Shape Memory Occlusion Devices)"的文章.该研究将可编程的形状记忆聚合物与3D打印技术相结合,设计并制备了可个性化定制、可生物降解及远程驱动可控的形状记忆聚合物封堵器,有望成为金属封堵器的潜在替代装置.以房间隔缺损(ASD)封堵器为例,该项研究设计了可编程的形状记忆ASD封堵器.

生物医用TiNi形状记忆合金及Co合金腐蚀速率测量

采用动电位线性极化法、四点弱极化法、曹楚南弱极化法、暂态线性极化法及原子吸收光谱法测定了Ti Ni形状记忆合金、Co Cr Ni W和 Co Cr Ni Mo合金在模拟人体血液 Tyrode' s溶液的腐蚀速率。结果表明 ,三种合金腐蚀速率低 ,耐蚀性良好 ,其中 Co Cr Ni Mo合金耐蚀性最优。暂态线性极化法和原子吸收法测得 Ti Ni、Co Cr Ni W和Co Cr Ni Mo的腐蚀速率分别为 0 .0 691、0 .0 490 μm/ a、0 .0 3 83及 0 .0 5 95、0 .0 5 2 8、0 .0 3 87μm/ a,而前三种方法所测合金腐蚀速率较后两种方法的结果大一个数量级 ,这可能与电化学方法的适用性及合金的表面状态有关。暂态线性极化法可以方便迅速地测定耐蚀合金的腐蚀速率值 ;原子吸收光谱法直接测得进入溶液的金属离子的浓度 ,能够为材料的生物相容性的评价提供参考 。

冠状动脉多聚合物生物可吸收支架的研究

PCI是治疗冠心病的重要手段,1977年Gruntzig发明了PTCA治疗冠心病,开创了介入心脏病学的新纪元。人们希望有一种冠状动脉支架,既可以有像药物洗脱支架一样的低再狭窄率,同时又有较好的远期安全性。生物可吸收支架目前开始成为关注的焦点和热点。目前临床上研究的可吸收支架主要有2种：即多聚合物型可吸收支架和可吸收金属支架。