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干货分享,一分钟带你了解3D支架之碳纳米管复合支架的制备方法


  3D支架之碳纳米管复合支架的制备方法是怎样?目前,3D支架之碳纳米管复合支架的制备方法主要有粒子成孔法、热致相分离或冷冻干燥法、微球聚集法、静电纺丝和三维打印技术。


  1.粒子致孔法。颗粒成孔法广泛用于制备碳纳米管组织工程支架。其原理是利用材料和致孔剂的不同溶解性和挥发性,将骨组织工程材料和致孔剂颗粒制成均匀的混合物,并从混合物中除去致孔剂,得到多孔支架。较常见的方法是溶液燃烧-粒子浸出,即以盐晶体为造孔剂,将聚合物溶液与均匀的盐晶体混合,挥发溶剂形成固体聚合物-盐络合物,浸入水中除盐。通常,支架的孔隙率高达93%。

3D支架

  2.热致相分离或冷冻干燥法。热相分离或冷冻干燥法是将3D支架之碳纳米管复合支架材料低温冷冻,然后冷冻干燥除去复合支架材料中的溶剂成分,形成多孔结构。这种方法广泛用于碳纳米管复合支架的制备,热相分离或冷冻干燥制备的支架往往尺寸较小,但在制备过程中避免了高温对材料的损伤。


  3.微球聚集法。微球聚集法的原理是微球在热处理过程中相互接触,链状运动的微球会相互连接,停止热运动冷却到室温后微球之间的连接结构就固定了。将3D支架之碳纳米管复合支架材料微球加入组织工程的模具中,加热至材料的玻璃化转变温度以上,然后冷却、脱模、烧结,制备多孔微球支架。该方法具有孔隙连通性好、孔径易于调节、微球能包裹药物和生长因子的优点,可用于制备载药控释支架,制备的支架具有较高的机械强度。缺点是孔径小,孔隙率低。


  4.静电纺丝技术。随着纳米技术的发展,静电纺丝作为一种简单有效地生产纳米纤维的新加工技术,在构建生物医学材料和组织工程支架中发挥着重要作用,静电纺丝的主要过程是当聚合物流体被静电雾化时,聚合物分裂产生的微小射流可以运行很长一段距离,凝固成纤维,其优点是操作简单,缺点是制备过程耗时长,制备的电纺纤维排列不规则。


  5.三维打印技术。三维打印由计算机程序控制。将混合好的组织工程材料和三维打印粘合材料装入打印机的喷嘴中,通过预先输入的计算机程序逐层打印出支架。目前,三维打印已经在组织工程领域引起了一股研究热潮,在骨组织工程支架的制备中,利用该技术混合不同的材料,可以制备出具有特定结构的骨支架,三维打印支架具有成型时间短、可大规模自动化生产、孔间距和支架性能可调等优点,可用于根据不同组织和个体的临床治疗需求制备具有个体特征的骨组织工程支架。