填充结构对3D打印聚己内酯支架力学性能的影响

作     者：刘家利 索海瑞 杨翰 王玲 徐铭恩 Liu Jiali;Suo Hairui;Yang Han;Wang Ling;Xu Mingen

作者机构：杭州电子科技大学自动化学院浙江省杭州市310018 浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室浙江省杭州市310018 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2022年第26卷第16期

页      面：2492-2497页

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 100215[医学-康复医学与理疗学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(61675059),项目负责人:王玲 国家重点研发计划(2017YFC1103400),项目负责人:徐铭恩 

主　　题：3D打印 组织工程 聚己内酯 支架 填充结构 各向异性 力学性能 拉伸 压缩 

摘      要：背景:3D打印聚己内酯组织工程支架是近些年来研究的热点之一,选择合适的材料制备力学性能优良的多孔支架是当前研究的难点。目的:制备不同填充结构的三维多孔聚己内酯支架,研究其机械性能。方法:设计0°/90°、0°/60°、0°/60°/120°、0°/45°和0°/45°/90°/135°5种填充结构,采用生物3D打印机打印三维多孔聚己内酯支架,测试支架的孔隙率及压缩和拉伸性能。结果与结论:(1)5种支架的孔隙率比较差异无显著性意义(P0.05);(2)从Z方向压缩时,不同填充结构聚己内酯支架的压缩性能差异很小;(3)从Y方向压缩时,0°/45°、0°/60°、0°/90°三种支架的压缩性能随填充角度增加而增强,0°/45°/90°/135°支架的压缩模量和强度比0°/45°支架高,0°/60°/120°支架的压缩模量和强度比0°/60°支架强;(4)从X方向压缩时,支架压缩模量和强度的规律与Y方向压缩相反;在5种支架中,0°/45°/90°/135°支架的拉伸模量和强度最大,0°/90°支架的拉伸模量和强度最小,0°/45°、0°/60°、0°/90°支架的拉伸强度和模量随角度增加而减小;(5)结果表明,0°/90°和0°/60°/120°填充结构的支架可满足力学性能各向同性的生理环境需求,其他3种结构可满足人体组织各向异性生长环境的要求。