科学家利用微波能量开发用于骨植入物的纳米复合材料

骨支架是用于维持骨移植程序的多孔结构。生物聚合物广泛用于代替金属来制造骨植入物。尽管它们坚固,轻巧,但聚合物缺乏足够的孔隙率,无法为新的骨组织生长提供支架。

现在,曼迪印度理工学院(IIT)的研究人员开发了一种新颖的技术来制造多孔纳米复合材料,该复合材料显示出作为骨支架的潜力。他们利用微波能量融合了聚合物,羟基磷灰石和盐的纳米颗粒。盐晶体产生所需的间隙或孔。

对成骨细胞(骨骼再生细胞)培养物的初步实验室测试表明,这些细胞很容易利用毛孔生长。

“扫描电子显微镜显示,我们的加工技术可产生约70%的孔隙率,孔隙大小约为90-250微米。这些孔径足以使细胞生长。此外,对该材料的机械评估表明,我们的纳米复合材料在拉伸,挠曲和硬度特性方面均呈现出多种增长,表明其具有作为骨植入材料的前景。”研究团队的负责人Sunny Zafar在接受《印度科学连线》采访时说。

研究人员使用了一种称为聚己内酯(PCL)的基质材料,该材料是一种可生物降解的聚合物,广泛用于包装,声学和骨植入物行业。PCL用羟基磷灰石的纳米颗粒增强,羟基磷灰石是骨骼的主要成分,可增强骨骼的强度。为此,引入氯化钠或盐晶体。

使用“微波辅助复合材料制造”技术将所有这三种材料组合在一起,得到纳米复合材料。后来,通过在蒸馏水中浸出来除去盐,在复合物中留下了孔。

过程中,根据研究人员,可以用作用于加热使用微波的是快速,会降低制造时间是符合成本效益。Zafar补充说:“我们还努力了解这种制造工艺的物理原理和见解,以使其适合印度工业。”

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