Un matériau polymère poreux est un matériau polymère comportant de nombreux pores formés par des gaz dispersés dans le matériau polymère.
Cette structure poreuse spéciale est très adaptée à l'application de matériaux insonorisants, à la séparation et à l'adsorption, à la libération prolongée de médicaments, à l'échafaudage osseux et à d'autres domaines.
Les matériaux poreux traditionnels, tels que le polypropylène et le polyuréthane, ne se dégradent pas facilement et utilisent le pétrole comme matière première, ce qui entraînera une pollution de l'environnement.
Par conséquent, les gens ont commencé à étudier les matériaux biodégradables à ciel ouvert.
Application du matériau PLA à trou ouvert :
Le matériau PLA à trou ouvert présente également certains inconvénients, qui limitent son application dans le domaine des matériaux à trou ouvert, tels que :
1. Texture croustillante, faible résistance à la traction et manque d'élasticité du matériau perforé.
2. Taux de dégradation lent.
S’il est laissé longtemps dans l’organisme sous forme de médicament, il peut provoquer une inflammation.
3. Égoutter.
Faible affinité pour les cellules, si elles sont transformées en os artificiel ou en cellules d'échafaudage, elles sont difficiles à adhérer et à proliférer.
Afin d'améliorer les défauts des matériaux PLA à trou ouvert, le mélange, le remplissage, la copolymérisation et d'autres méthodes ont été adoptées pour améliorer les matériaux PLA à trou ouvert.
Voici plusieurs schémas de modification du PLA :
1. Modification du mélange PLA/PCL
Le PCL, ou polycaprolactone, est également un matériau biodégradable doté d'une bonne biocompatibilité, d'une bonne ténacité et d'une bonne résistance à la traction.
Le mélange avec du PLA peut améliorer efficacement la résistance à la traction du PLA.
Les chercheurs ont découvert que les propriétés pouvaient être contrôlées en contrôlant le rapport PCL/PLA. Lorsque le rapport massique PLA/PCL était de 7 : 3, la résistance à la traction et le module du matériau étaient plus élevés.
Cependant, la ténacité diminue avec l’augmentation du diamètre des pores.
Le matériau PLA/PCL est non toxique et présente des applications potentielles dans les tissus vasculaires de petit diamètre.
2. Modification du mélange PLA/PBAT
Le PBAT est un matériau dégradable qui possède la dégradabilité du polyester aliphatique et la ténacité du polyester aromatique. La fragilité du PLA peut être améliorée après mélange avec le PLA.
La recherche montre qu'avec l'augmentation de la teneur en PBAT, la porosité du matériau à trou ouvert diminue (la porosité est la plus élevée lorsque la teneur en PBAT est de 20 %) et l'allongement à la fracture augmente.
Il est intéressant de noter que bien que l’ajout de PBAT réduise la résistance à la traction du PLA, la résistance à la traction du PLA augmente encore lorsqu’il est transformé en matériau à trou ouvert.
3. Modification du mélange PLA/PBS
Le PBS est un matériau biodégradable, qui possède de bonnes propriétés mécaniques, une excellente résistance à la chaleur, une flexibilité et une capacité de traitement, et est très proche des matériaux PP et ABS.
Le mélange de PBS et de PLA peut améliorer la fragilité et la transformabilité du PLA.
Selon la recherche, lorsque le rapport massique PLA : PBS était de 8 : 2, l’effet global était le meilleur ; si le PBS était ajouté en excès, la porosité du matériau à trou ouvert serait réduite.
4. Modification du remplissage en PLA/BIOactive glass (BG)
En tant que matériau de verre bioactif, le BG est principalement composé d'oxyde de silicium, de sodium, de calcium et de phosphore, qui peut améliorer les propriétés mécaniques et la bioactivité du PLA.
Avec l'augmentation de la teneur en BG, le module de traction du matériau à trou ouvert a augmenté, mais la résistance à la traction et l'allongement à la rupture ont diminué.
Lorsque la teneur en BG est de 10 %, la porosité du matériau à trou ouvert est la plus élevée (87,3 %).
Lorsque la teneur en BG atteint 20 %, la résistance à la compression du composite est la plus élevée.
De plus, le matériau poreux composite PLA/BG peut déposer une couche d'apatite ostéoïde à la surface et à l'intérieur dans des fluides corporels simulés, ce qui peut induire une régénération osseuse. Par conséquent, le PLA/BG a le potentiel d’être appliqué aux matériaux de greffe osseuse.
Heure de publication : 14-01-22