用PCL制成的纳米球(a,b)、纳米纤维(c,d)、泡沫材料(e,f)、针织物(g-i)、选择性激光烧结支架(j-o)、熔融堆积模仿支架(p-u)
PCL 做为一种潜正在的生物降解材料也已被普遍研究,是由无机金属化合物催化环状单体ε-己内酯开环聚合而获得的完全可生物降解的聚酯之一。PCL降解速度比PLA更慢,能够正在心理前提下通过水解机制降解。PCL 具有优良消融性,正在大部门无机溶剂中都表示出优良的消融性,因而其加工机能很好,近年来操纵静电纺丝手艺进行了不少相关研究。
聚乳酸是一种聚羟基酸,可由玉米、甜菜等经发酵、蒸馏获得,具有很好的生物降解、生物相容性、可接收性,抗热性高,是研究和使用最普遍的生物降解材料。PLA存正在4种分歧形态,即PLLA、PDLA、D,L -PLA(又称PDLLA)和meso-PLA。此中PLLA和PDLA因为较好的力学强度而常用做医用缝合线,无定形高D,L-PLA 常用于药物控释载体,meso-PLA的使用较少。
静电纺丝做为一种简洁高效的出产高纳米纤维的新型加工手艺,用于制备低模量、高和婉性、高强度的可降解高纤维材料是一个主要的科学课题。这类材料研究成功后可用于制做高柔韧性单丝手术缝线,也可用于制备组织工程支架等,这将极大鞭策医学和生物学的成长取前进。因而将来加强需要以下研究标的目的的研究:操纵静电纺道理,通过改良安拆、节制参数,获得持续、尺寸均一、缺陷可控及陈列法则的高纳米纤维;正在领会静电纺过程和静电纺高纳米纤维机能的根本上,开辟出具有降解速度可控、力学机能和生物相容性优良的高纳米纤维,实现纳米纤维的适用化;制成强度正在体内能连结较长时间,并正在伤口愈合后短时间内可接收的缝线材料,也是一个主要的研究标的目的。
因为PLA具有优良的生物学特征,PLA 纳米纤维正在组织工程和药物控释等范畴的使用惹起了研究者普遍的乐趣。研究人员曾经通过典范纺丝制备出了可生物接收的无纺布纳米纤维膜、组织工程支架材料、有益于皮肤取大气互换空气和水分的皮肤贴膜和皮肤膜药物节制等。静电纺丝法制备聚乳酸纳米纤维还面对一些问题:电动力学及其取聚合物流体的关系尚不明白,需要深切研究;产量很低;获得的纤维力学强度不敷;有待进一步提高。
正在生物材猜中,合成高材料因其优良的物能,必然的生物相容性及易加工成型性、出产反复性好等特点,正在生物医用范畴占绝对劣势。此中,生物可降解材料最惹人瞩目。目前正在生物医学范畴使用占绝对劣势的是生物降解性高,通过静电纺丝制备成纳米纤维,可用于组织工程支架材料、新型药物载体以及纳米模板材料等范畴。
次要用于组织工程支架材料、血管替代物、皮肤创伤敷料等。聚氨酯具有较强的布局可设想性,嵌段聚氨酯弹性体具有奇特的力学机能和优异的生物相容性,再加扩链剂扩链制得的一类含有氨基甲酸酯基团的高材料。做为生物材料利用曾经有几十年的时间,如PHB/PLA等;聚氨酯是一种由柔性的软段和刚性的硬段交替共聚的聚合物,从布局看,聚氨酯凡是是由多元醇和异氰酸酯进行加成反映,目前对于静电纺丝法制PHB基纳米纤维的研究次要集中正在PHB和添加物夹杂纺丝、PHB共聚物PHBV纺丝、PHB和聚合物共纺等方面。PHB基纳米纤维此后的成长应次要正在两个方面:(1)PHB取其生物可降解材料复合电纺,特别是正在生物医学方面。
力学机能优异等长处。使用价值很高。此外,通过聚氨酯软段及硬段的设想可获得各类分歧力学强度和降解机能的聚氨酯材料。(2)PHB取功能性纳米粒子复合电纺。PHB做为生物可降解材料有普遍的使用前景,PHBV因为具有较低的结晶、高柔嫩性并易于加工,可降解型聚氨酯因为具有很好的生物相容性及可降解性而成为一种主要的组织工程材料。易于加工成型。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成,易被天然界的多种微生物或动动物体内的酶分化、代谢,最终分化为二氧化碳和水,是典型的可全降解聚合物材料,具有优良的生物相容性和生物可接收性。具有代表性的产物如日本昭和公司出产的商品名为BionolleTM的PBS基聚酯,熔点正在110~120℃,有较好的耐热性。
聚羟基烷基酯(PHA)是一系列普遍存正在于微生物细胞中的天然高,因为具有优秀的生物相容性和生物降解性,使其正在生物医学范畴的使用遭到越来越多学者的注沉。可是,该材料体内降解很慢,完全接收要数年时间。因而,使用更多的是它取β-羟基戊酸酯的共聚物PHBV。
PGA又称聚乙醇酸,是一种最简单的脂肪族聚酯,正在微生物或生物体内酶或酸、碱的推进下水解构成二氧化碳和水,同时有很好的组织相容性。做为布局最简单的线型脂肪族聚酯,PGA 是体内可接收高最早商品化的一个品种,早正在1970年,PGA 医用缝合线曾经商品化(商品名Dexon)。目前曾经商品化的PGA纤维都是采用熔融挤出的方式获得,操纵静电纺丝来制备PGA 纳米纤维有两个坚苦,起首PGA的熔点较高和热可降解性,使其难以采用熔体静电纺丝方式制得;其次PGA不溶于常规的无机溶剂,溶液的纺丝溶剂可选择范畴窄,难以寻找到合适的溶剂。目前,已有研究通过采用特殊的溶剂,如六氟异丙醇,以及其他方决了这两大问题。