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用丝绸制造生物医疗设备的新方法可以产生更好的质量

阅读量:219 更新时间:2019-12-09 10:14 作者:太阳2

  塔夫!茨大学(UniversityofTersity)工程师领导的研究人员开发了一种新型、高效的丝绸制造方法,将丝绸加热并形成固、体形式。因此,它被,广泛应用于医疗设备中。最终产品的强度高于其它材料,具有调节特定需要!的物!理特&#;性。并可通过生物活性分子(如抗生素和酶)进行装饰。天然材料中描述的丝绸热造型克服了许多障碍,以实现大量塑料的灵活性。

  大卫·卡普兰(DidCaplan)是塔夫茨大学工程!学院斯特&#;恩家族工程学教授的相应作者,他说:多年来。我们和其他公司使用解决方案来探索许多基于丝绸的设备的开。发。然而,新的固体制造方法可以大大降低太阳2生产许。多产品的时间和、成本,并为其形式和功能提供更多的灵活性。此外,该新方法避,免了基于溶液的丝绸蛋白供应链的复杂性,这应有助于扩大生产规模。

  丝绸是一种以蛋白质为基础的生物聚合物,长期以来以其优良的纤维和纺织品机械性、能而闻名于世。它。可以;生产耐用的织物,并在临床缝合线上使用了几千年。在过去的65年里,科学家们&#;已经开发,出各种方!法来分解纤维!,并将丝蛋白(叫做丝蛋白)重组成凝胶薄膜海绵和其他材料。其应用范围从电子!产品到矫形螺丝;钉、;药品输送组织、设备和再生医学。然而,分解和重建纤维蛋白需要许多复杂的步骤。此外,水溶性蛋白的不稳定性限制了存储和供应链的要求,从而影响了材料的范围和特性。

  研究人员报&#;告说,他们开发了一种丝绸固体热处理方法来克服这些限制。蛋白质聚合物可以直接成形为可调!的组件和设备。这种新方法类似于塑料制造的传统方法,它涉及由直径为30nm~1μm的纳米结构丸制成的冷冻干丝素蛋白水溶液。!然后。,当纳米粒子开,始混合时,它们将从97、摄氏度加热到145摄氏度。丝蛋白链的褶皱结构变得更加无形。研究人员说,熔融颗粒形成的散、装材、料不仅比溶液中的丝;绸材、料更强。它也比许多天然材料,如木材和其他合成塑料更好。颗粒材料是优良的起始原料,因为它们可以长期稳定,因此不需要大量的水将其运输到生产现场,从而大大节省了时间和成本。

  可以通过改、变成形过程中的条件(如温、度和压力)来调节热成形丝的性能(例如、灵活的拉伸强度和!抗压强度)。同时,散装材料可以进一步加工成设备,如骨螺丝钉和耳管,也可以在第一次!成形期间或之、后雕刻。分子,如酶抗生素或其他化学掺杂剂;,可将大量材料转化。为功能复合材料。

  ;为了证明它的应用,研究人员测试了用固态成形技术开发的骨螺钉!,以发现它们在植入设备中!具有生物相容性。它们支持在螺丝表,面形成新的骨结构而不发炎。当被骨组织所取代时,螺丝钉也可以。吸收。吸收速率可以通过在&#;97。到145摄氏度之间的不同温度来调节,从而改变散装材料的水分含量。

  研究人员还生&#;产含有蛋白酶的耳管(用于排水感染耳管)。耳管功能后,可分解丝状聚合物,加速降解..

  Capran实验室的博,士后研究员郭承&#;晨说:无,定形丝绸的熔点是97摄氏度,,因为没有明确的熔点。然而;,以前的溶液基准备方法并没有显示出热成型过程。这项研究的第一作者。这使得我们对产品的结构和机械性能有了很大的控制。塔夫茨大学(U、niversityofTitzUniversity)的研究助理,教授李&#;春梅(Li春梅)补充说,原材。料纳米,颗粒也、非常稳定,可以这些重大进展可以提高应用程、序的可扩展性和可扩展性。丝绸制品。

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