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                                            MME:兼具微通道與微孔相互連通結構的雙重孔隙發泡薄膜的無溶劑制備

                                            發布時間:2020-4-7 13:57:53         訪問次數:746

                                            創新點

                                            浙江大學許忠斌教授課題組及其合作者發展了一種新的無表皮層物理發泡方法,制備了兼具相互連通的微通道與微孔結構的雙重孔隙材料。整個制備過程無溶劑,保持綠色無毒。所制備材料在組織工程、創傷修復、智能水處理、藥物緩釋等領域具有廣闊的應用前景。


                                            關鍵詞

                                            間歇發泡, 生物材料, 雙重孔隙結構, 表皮層,微通道薄膜

                                            1.微通道薄膜()及發泡微通道薄膜(右)

                                            2.a)經封堵工藝后無表皮層的發泡后微通道結構及(b)未經封堵工藝有表皮層的發泡后微通道結構

                                            具有大小、結構不同的兩種互相連通孔隙結構的材料被稱為雙重孔隙材料。雙重孔隙材料在組織工程、創傷修復、智能水處理、藥物緩釋等領域有著廣闊的應用前景。特別地,兼具相互連通的微通道與微孔結構的材料與人體毛細血管、腎小管等組織器官有一定的結構相似性,故有望作為修復這些組織器官損傷的組織工程支架材料。超臨界物理發泡是一種綠色高效的制備雙重孔隙材料的方法,但物理發泡制備的材料其外表面常常出現一層不存在孔隙結構的“表皮層”。表皮層的存在會阻礙孔隙結構之間、孔隙結構與外界的相互連通,進而限制其應用。而現有報道的表皮層祛除方案,要么涉及有機溶劑的使用,要么對材料要求苛刻,要么無法應用于類似微通道內部等特殊微結構表皮層的去除。
                                            針對兼具相互連通的微通道與微孔結構的雙重孔隙材料制備及其微通道內表皮層祛除的問題,浙江大學許忠斌教授課題組及其合作者發展了一種新的物理發泡加工方法:首先以聚乳酸/PBS聚合物共混材料為原料,以精密擠出成型的方法制備內具微通道的薄膜材料-微通道薄膜(MCF),然后截取一段MCF后將其兩段封堵,使其微通道壁面由外表面變為內表面,從而避免發泡過程中微通道內壁表皮層的產生。進一步結合微通道預加壓工藝及發泡過程中工藝參數的調控,制備了微通道直徑100–360 μm之間可控,發泡泡孔3–194 μm之間可控, 開孔率可達80% 的微通道與泡孔互通的發泡材料。微通道和泡孔成型加工中不涉及有機溶劑的使用,整個制備過程保持綠色無毒。采用的原料生物相容性好,具有可生物降解等優點。所制備材料雙重孔隙結構中的微通道可利于快速傳質,而其微孔結構則可供組織細胞附著生長,可用于藥物儲存與緩釋、雜質過濾或吸附等環節,故有望在組織工程、藥物緩釋、水處理等領域得到廣泛應用。




                                            相關結果發表在Macromolecular Materials and Engineering (DOI: 10.1002/mame.201900768)上,文章第一作者為趙健翔


                                            原文鏈接:

                                            https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mame.201900768

                                             



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