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來自英國伯明翰大學和美國杜克大學的研究人員團隊成功設計了一種新型的熱塑性生物材料,以“微調”其在人體中的降解速率及其機械性能。可以獨立控制。這種材料是可用于軟組織修復或柔性生物電子學的聚酯。很難對能夠成功復制生物組織所需的彈性和強度但可以在適當的時間內進行生物降解的材料進行工程設計。這是因為用于產生材料機械性能的化學物質通常還控制其降解速率。該團隊現在已經展示了如何添加琥珀酸(一種天然存在于體內的產品)可用于控制降解速率。研究人員展示了聚酯生物材料如何在四個月的時間內逐漸降解,健康的組織得以生長并最終替代了植入物。還對大鼠進行了測試,以確認該材料的生物相容性和安全性。
該材料經過設計,具有模仿天然橡膠的特殊立體化學,可以精確控制其機械性能。這意味著可以通過進行適當的立體化學調節來補償強度的損失。迄今為止,這是任何其他可降解生物材料都沒有實現的重大進步。該研究的合著者安德魯·多夫(Andrew Dove)教授解釋說:生物組織很復雜,并且具有不同的彈性。幾十年來,人們一直在嘗試生產具有適當物理特性并且在體內降解的合成替代品。杜克大學的馬修·貝克爾(Matthew Becker)教授指出,生物材料和再生醫學界已被嚴格限制為少數幾種缺乏本研究報告的特征多樣性的材料。 “我們開發的材料正在不斷尋找新的材料。在生物材料方面提供了真正的進步。這種材料的可調節性使其適用于各種相同的應用,從骨置換到血管支架再到可穿戴電子設備。正在進行進一步的工作以證明該材料的生物相容性及其在更高級的演示中的使用。 ”
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