آیا از کاربرد و اصلاح مواد سوراخ باز PLA اطلاع دارید؟

مواد متخلخل پلیمری یک ماده پلیمری با منافذ متعدد است که توسط گاز پراکنده در مواد پلیمری تشکیل شده است.
این ساختار متخلخل ویژه برای کاربرد مواد جاذب صدا، جداسازی و جذب، انتشار پایدار دارو، داربست استخوانی و سایر زمینه ها بسیار خوب است.

مواد متخلخل سنتی مانند پلی پروپیلن و پلی یورتان به راحتی قابل تجزیه نیستند و نفت را به عنوان مواد خام می گیرند که باعث آلودگی محیط زیست می شود.
بنابراین، مردم شروع به مطالعه مواد سوراخ باز زیست تخریب پذیر کردند.

استفاده از مواد سوراخ باز PLA:

مواد سوراخ باز PLA همچنین دارای معایبی هستند که کاربرد آن را در زمینه مواد سوراخ باز محدود می کند، مانند:

1. بافت ترد، استحکام کششی کم و عدم خاصیت ارتجاعی مواد سوراخ شده.
2. سرعت تخریب کند.
اگر برای مدت طولانی به عنوان دارو در بدن باقی بماند، می تواند باعث التهاب شود.
3. آبکش کنید.
میل ترکیبی کم برای سلول ها، اگر به استخوان مصنوعی یا سلول های داربست تبدیل شوند، به سختی می چسبند و تکثیر می شوند.

به منظور بهبود کاستی های مواد سوراخ باز PLA، ترکیب، پر کردن، کوپلیمریزاسیون و روش های دیگر برای بهبود مواد سوراخ باز PLA اتخاذ شد.
در زیر چندین طرح اصلاح PLA وجود دارد:

1. اصلاح ترکیب PLA/PCL
PCL یا پلی کاپرولاکتون نیز یک ماده زیست تخریب پذیر با زیست سازگاری، چقرمگی و استحکام کششی خوب است.
ترکیب با PLA می تواند به طور موثر استحکام کششی چقرمگی PLA را بهبود بخشد.
محققان دریافتند که می توان با کنترل نسبت PCL به PLA، این خواص را کنترل کرد. زمانی که نسبت جرم PLA به PCL 7:3 بود، استحکام کششی و مدول ماده بالاتر بود.
با این حال، چقرمگی با افزایش قطر منافذ کاهش می یابد.
ماده PLA/PCL غیر سمی است و کاربردهای بالقوه ای در بافت های عروقی با قطر کم دارد.

2. اصلاح ترکیب PLA/PBAT

PBAT یک ماده تجزیه پذیر است که قابلیت تجزیه پلی استر آلیفاتیک و چقرمگی پلی استر معطر را دارد. شکنندگی PLA را می توان پس از ترکیب با PLA بهبود بخشید.

این تحقیق نشان می‌دهد که با افزایش محتوای PBAT، تخلخل مواد سوراخ باز کاهش می‌یابد (تخلخل زمانی که محتوای PBAT 20٪ باشد بیشترین میزان را دارد)، و ازدیاد طول شکست افزایش می‌یابد.
جالب توجه است، اگرچه افزودن PBAT استحکام کششی PLA را کاهش می دهد، اما مقاومت کششی PLA هنوز هم زمانی که به مواد سوراخ باز پردازش می شود افزایش می یابد.

3. اصلاح ترکیب PLA/PBS

PBS یک ماده زیست تخریب پذیر است که دارای خواص مکانیکی خوب، مقاومت حرارتی عالی، انعطاف پذیری و قابلیت پردازش است و بسیار نزدیک به مواد PP و ABS است.
ترکیب PBS با PLA می تواند شکنندگی و پردازش پذیری PLA را بهبود بخشد.
با توجه به تحقیقات، زمانی که نسبت جرم PLA: PBS 8:2 بود، اثر جامع بهترین بود. اگر PBS بیش از حد اضافه شود، تخلخل مواد سوراخ باز کاهش می یابد.

4.PLA/ اصلاح پر کردن شیشه BIOactive (BG).

به عنوان یک ماده شیشه ای زیست فعال، BG عمدتا از اکسید سیلیکون سدیم کلسیم فسفر تشکیل شده است که می تواند خواص مکانیکی و زیست فعالی PLA را بهبود بخشد.

با افزایش محتوای BG، مدول کششی مواد سوراخ باز افزایش یافت، اما مقاومت کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست کاهش یافت.
هنگامی که محتوای BG 10٪ باشد، تخلخل مواد سوراخ باز بالاترین (87.3٪) است.
هنگامی که محتوای BG به 20٪ می رسد، مقاومت فشاری کامپوزیت بالاترین است.
علاوه بر این، مواد متخلخل کامپوزیتی PLA/BG می‌توانند لایه آپاتیت استوئیدی را در سطح و داخل مایعات بدن شبیه‌سازی‌شده رسوب دهند که می‌تواند باعث بازسازی استخوان شود. بنابراین، PLA/BG قابلیت استفاده در مواد پیوند استخوان را دارد.