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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

作者:幸运快三     发布日期:2020-04-16 14:56     浏览次数:149

  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。

吉林福彩网  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。

吉林福彩网  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。

吉林福彩网  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(UniversityofTitzUniversity)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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