Il materiale poroso polimerico è un materiale polimerico con numerosi pori formati dal gas disperso nel materiale polimerico.
Questa speciale struttura porosa è ottima per l'applicazione di materiali fonoassorbenti, separazione e adsorbimento, rilascio prolungato di farmaci, impalcatura ossea e altri campi.
I materiali porosi tradizionali, come il polipropilene e il poliuretano, non sono facili da degradare e utilizzano il petrolio come materia prima, causando inquinamento ambientale.
Pertanto, le persone hanno iniziato a studiare materiali biodegradabili a foro aperto.
Applicazione del materiale PLA a foro aperto:
Il materiale PLA a foro aperto presenta anche alcuni svantaggi, che ne limitano l'applicazione nel campo dei materiali a foro aperto, come:
1. Consistenza croccante, bassa resistenza alla trazione e mancanza di elasticità del materiale perforato.
2. Tasso di degradazione lento.
Se lasciato nell'organismo per lungo tempo come farmaco, può causare infiammazioni.
3. Scolare.
Bassa affinità per le cellule, se trasformate in ossa artificiali o cellule di impalcature sono difficili da aderire e proliferare.
Al fine di migliorare le carenze dei materiali a foro aperto in PLA, sono stati adottati miscelazione, riempimento, copolimerizzazione e altri metodi per migliorare i materiali a foro aperto in PLA.
Di seguito sono riportati diversi schemi di modifica del PLA:
1.Modifica della fusione PLA/PCL
Anche il PCL, o policaprolattone, è un materiale biodegradabile con buona biocompatibilità, tenacità e resistenza alla trazione.
La miscelazione con PLA può migliorare efficacemente la tenacità e la resistenza alla trazione del PLA.
I ricercatori hanno scoperto che le proprietà potrebbero essere controllate controllando il rapporto tra PCL e PLA. Quando il rapporto in massa tra PLA e PCL era 7:3, la resistenza alla trazione e il modulo del materiale erano più elevati.
Tuttavia, la tenacità diminuisce con l’aumentare del diametro dei pori.
Il materiale PLA/PCL non è tossico e ha potenziali applicazioni nei tessuti vascolari di piccolo diametro.
2.Modifica della miscela PLA/PBAT
Il PBAT è un materiale degradabile, che ha la degradabilità del poliestere alifatico e la tenacità del poliestere aromatico. La fragilità del PLA può essere migliorata dopo la miscelazione con PLA.
La ricerca mostra che con l'aumento del contenuto di PBAT, la porosità del materiale a foro aperto diminuisce (la porosità è massima quando il contenuto di PBAT è del 20%) e l'allungamento alla frattura aumenta.
È interessante notare che, sebbene l’aggiunta di PBAT riduca la resistenza alla trazione del PLA, la resistenza alla trazione del PLA aumenta comunque quando viene trasformato in materiale a foro aperto.
3.Modifica della miscelazione PLA/PBS
Il PBS è un materiale biodegradabile, che presenta buone proprietà meccaniche, eccellente resistenza al calore, flessibilità e capacità di lavorazione ed è molto vicino ai materiali PP e ABS.
La miscelazione di PBS con PLA può migliorare la fragilità e la lavorabilità del PLA.
Secondo la ricerca, quando il rapporto di massa PLA: PBS era 8:2, l’effetto complessivo era il migliore; se il PBS fosse aggiunto in eccesso, la porosità del materiale a foro aperto verrebbe ridotta.
4.Modifica del riempimento in PLA/vetro BIOattivo (BG).
Essendo un materiale di vetro bioattivo, il BG è composto principalmente da ossido di silicio sodio calcio fosforo, che può migliorare le proprietà meccaniche e la bioattività del PLA.
Con l’aumento del contenuto di BG, il modulo di trazione del materiale a foro aperto è aumentato, ma la resistenza alla trazione e l’allungamento a rottura sono diminuiti.
Quando il contenuto di BG è del 10%, la porosità del materiale a foro aperto è la più alta (87,3%).
Quando il contenuto di BG raggiunge il 20%, la resistenza alla compressione del composito è massima.
Inoltre, il materiale poroso composito PLA/BG può depositare uno strato di apatite osteoide sulla superficie e all'interno nei fluidi corporei simulati, che possono indurre la rigenerazione ossea. Pertanto, il PLA/BG ha il potenziale per essere applicato nei materiali per innesti ossei.
Orario di pubblicazione: 14-01-22