高分子多孔質材料とは、高分子材料中に分散したガスにより形成された多数の細孔を有する材料である。
この特殊な多孔質構造は、吸音材、分離・吸着、薬物の徐放、骨足場などの用途に非常に優れています。
ポリプロピレンやポリウレタンなどの従来の多孔質材料は劣化しにくく、石油を原料とするため環境汚染の原因となります。
したがって、人々は生分解性の開孔材料を研究し始めました。
PLA オープンホール材料のアプリケーション:
PLA オープンホール材料には、次のようなオープンホール材料の分野での用途が制限されるいくつかの欠点もあります。
1. 穴あき材料のパリパリした質感、低い引張強度、および弾性の欠如。
2. 分解速度が遅い。
薬として体内に長期間放置されると、炎症を引き起こす可能性があります。
3.排水します。
細胞との親和性が低いため、人工骨や足場にすると細胞が接着しにくく、増殖しにくくなります。
PLA オープンホール材料の欠点を改善するために、ブレンド、充填、共重合などの方法が採用され、PLA オープンホール材料が改良されました。
以下に、PLA のいくつかの変更スキームを示します。
1.PLA/PCL配合変更
PCL (ポリカプロラクトン) も、優れた生体適合性、靭性、引張強度を備えた生分解性材料です。
PLA とブレンドすると、PLA の靱性引張強度を効果的に向上させることができます。
研究者らは、PCL と PLA の比率を制御することで特性を制御できることを発見しました。 PLA と PCL の質量比が 7:3 の場合、材料の引張強度と弾性率はより高くなりました。
ただし、細孔径が大きくなると靭性は低下します。
PLA/PCL 材料は毒性がなく、小径の血管組織に応用できる可能性があります。
2.PLA/PBATブレンド改質
PBATは脂肪族ポリエステルの分解性と芳香族ポリエステルの強靱性を併せ持つ分解性材料です。 PLA の脆性は、PLA とブレンドすることで改善できます。
この研究では、PBAT 含有量が増加すると、開孔材料の気孔率が減少し (PBAT 含有量が 20% のときに気孔率が最も高くなります)、破断伸びが増加することが示されています。
興味深いことに、PBAT を添加すると PLA の引張強度は低下しますが、PLA を有孔材料に加工すると引張強度は依然として増加します。
3.PLA/PBS配合変更
PBS は生分解性材料であり、優れた機械的特性、耐熱性、柔軟性、加工能力に優れており、PP や ABS 材料に非常に近いです。
PBS と PLA をブレンドすると、PLA の脆性と加工性が改善されます。
研究によると、PLA:PBS の質量比が 8:2 の場合、総合的な効果が最も優れていました。 PBS を過剰に添加すると、開孔材料の気孔率が減少します。
4.PLA/BIOactive glass (BG)充填修正
生体活性ガラス材料としての BG は主にシリコン ナトリウム カルシウム リン酸化物で構成されており、PLA の機械的特性と生体活性を向上させることができます。
BG含有量の増加に伴い、有孔材料の引張弾性率は増加しましたが、引張強度と破断伸びは減少しました。
BG 含有量が 10% の場合、開孔材料の気孔率は最も高くなります (87.3%)。
BG 含有量が 20% に達すると、複合材料の圧縮強度が最も高くなります。
さらに、PLA/BG複合多孔質材料は、模擬体液中で表面および内部に類骨アパタイト層を堆積させることができ、骨再生を誘導することができます。したがって、PLA/BG は骨移植材料に適用される可能性があります。
投稿時刻: 14-01-22