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复合材料研究
采用赋形剂和生物相容性固化技术开发的适合3D打印的生物复合材料,保证了生物材料的成型特性、生物活性和多样性,同时保证了良好的成型、加工性能。生物复合材料与生物3D打印技术相结合,将给全球的生物医学的科研带来极大的变革。

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       生物医用复合材料(biomedical composite materials)是由两种或两种以上的不同材料复合而成的生物医用材料,它主要用于人体组织的修复、替换和人工器官的制造。


       长期临床应用发现,传统医用金属材料和高分子材料不具生物活性,与组织不易牢固结合,在生理环境中或植入体内后受生理环境的影响,导致金属离子或单体释放,造成对机体的不良影响。而生物陶瓷材料虽然具有良好的化学稳定性和相容性、高的强度和耐磨、耐蚀性,但材料的抗弯强度低、脆性大,在生理环境中的疲劳与破坏强度不高,在没有补强措施的条件下,它只能应用于不承受负荷或仅承受纯压应力负荷的情况。因此,单一材料不能很好地满足临床应用的要求。


      利用不同性质的材料复合而成的生物医用复合材料,不仅兼具组分材料的性质,而且可以得到单组分材料不具备的新性能,为获得结构和性质类似于人体组织的生物医学材料开辟了一条广阔的途径,生物医用复合材料必将成为生物医用材料研究和发展中最为活跃的领域。

 

      

       先临三维提供的复合材料研究设备方案,包括一台复合材料3D打印设备,一台3D扫描仪,还有一套体外的培养系统,确保使用者能够尽快开始系统性的生物复合材料研究工作。


       我们提供的复合材料3D打印机,可以使用的材料包括生物医用高分子材料、无机材料、水凝胶材料和活细胞等在内多种类的复合材料。


1. 骨组织修复和再生材料:
羟基磷灰石(Hydroxyapatite)、磷酸三钙(Tricalcium phosphate)、珍珠质(Nacre)、聚醚酮酮(Polye-therketoneketone)。


2. 软组织支架材料:
明胶(Gelatine)、藻朊酸盐(Alginate)、纤维蛋白(Fibrin)、胶原(Collagen)、琼脂(Agar)、聚氨基葡萄糖(Chitosan)。


3. 细胞材料:
胚胎干细胞(Embryonic stem cell)、脂肪干细胞(Adipose derived stem cell)、骨髓间充质干细胞(Bone marrow stem cell)、肝细胞(Liver cells)、肿瘤细胞(Tumor cell)。


4. 药物控释用材料:
聚乳酸(PLLA)、乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乙酸内脂(PCL)、羟基乙酸淀粉钠(Sodium Starch Glycolate)。


5. 医学辅具用材料:
硅酮(Silicones)、聚氨酯(Polyurethane)。
 

      

         先临三维提供的复合材料设备方案,可以支持零下5℃到65℃的生物材料的3D打印,也可以支持室温到260℃熔融态复合高分子材料打印,因此能够充分满足多种复合材料的不同的成型温度要求。同时,为了确保复合材料成型的有效性,我们可以做到:

1. 保证支架的力学结构和性能

2. 保证生物材料的生物活性

3. 模型由CAD软件自由设计或CT/MRI数据三维重建

4. 重复制作的精确性高

5. 多孔结构,保证内部孔洞100%相通

       当3D打印与生物材料、细胞培养、医学成像和计算机辅助设计结合,就可以针对患者特定的解剖构造、生理功能和治疗需求,制造人工植入支架、组织器官和医疗辅具等生物医学产品,从而为开发突破性的医学治疗手段提供新的技术可能。
 

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