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蚕丝开发新材料 让医疗植入物更合用

科学家利用蚕丝开发医疗植入物材质。法新社

美国伊利诺大学香槟分校(University of Illinois Urbana Champaign;UIUC)研究团队结合天然蚕丝与聚合物开发的新材质,具备高强度与生物可分解性(biocompatibility),可提升医疗植入物效能,有利于骨科及其它生物医学应用。

据Design News报导,蚕丝多样化且易被人体吸收、耐受性佳,很适合用于生物医疗应用。过去虽已有运用蚕丝开发的医疗用复合材料,但这些材料多为短纤维。UIUC团队则使用了较长的蚕丝线,目的是要更有效分散机械应力、提升织物强度。

除了蚕丝线外,研究团队的新材质也使用了主要为环氧树脂,常用于黏著剂的聚合物。这样的结合方式兼具生物可分解性、强度与弹性,研究团队看好新材质能开创新的应用方式,并已开始与医师合作展开测试。

其中一项测试是在脊椎手术后,使用新材料打造的笼状结构暂时维持脊椎位置。由于丝质复合材料的硬度跟韧性都与骨头兼容,因此比目前使用的金属固定物更为理想。

然而人体内的水份会让丝软化,研究团队于是针对丝-环氧树脂复合材料在水中的耐用性进行实验。实验结果显示,复合材料在水中的韧性虽会稍微降低,但不会影响植入物的功能性。

环氧树脂无法被人体吸收,是另一个问题。为此研究团队也尝试使用生物聚合物,只是生物聚合物的内部聚合力仍无法与环氧树脂聚合物相比。研究团队表示将继续致力于找出最理想的蚕丝与聚合物组合,以扩大新材料的使用范围。


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