生物降解3D打印支架可用于小儿心脏手术

 近日，荷兰埃因霍芬理工大学(Tu / e)研究人员在《3D打印和增材制造》在线杂志上发表了一篇关于3D打印自扩张、可生物降解支架的概念证明文章。该支架适用于微创手术，能支持狭窄或微弱的病变心脏动脉，特别是儿童的心脏动脉。

对抗心脏病

心脏病会导致斑块集聚，从而让动脉变厚或变弱。如上图所示，支架被用来打开病变动脉。在典型的支架安装中，一个气囊会被用来张开网状物质，并推开动脉中的集聚斑块。随着时间的推移，支架会被细胞吸收，从而成为动脉的一部分。之所以不直接移除斑块是因为这会对动脉造成进一步的损害。

研究中，Tu / e团队去除了气囊系统，取而代之的是一种能在动脉内自主展开的支架(见下图)。这种支架是用可被人体吸收的聚合物制成的，而不是典型的镍钛(镍钛诺)金属，以提升身体的舒适度和接受度。

对塑料支架进行测试

使用典型的镍钛诺支架的设计参数，研究人员创造了一个塑料聚合物支架的计算机化的设计。通过模拟挤压测试，研究员不断修改塑料支架的设计，直到它的反应与镍钛诺支架的相当或更好。

随后，研究员在一台MakerBot Replicator 2X上FDM 3D打印出实验支架，原型使用的材料是FlexiFil，一种TPC(热塑性共聚酯)线材，具有与橡胶相当的柔韧性。FelixFil由Formfutura制造。

研究员对原型进行了多次测试，以评估其机械性能和生物降解性。他们将这些结果与在镍钛诺支架上的相同测试进行了比较，以确保适当的匹配。

如上图所示，在卷曲测试中，FlexiFil支架能被安装在理想的10mm直径中。加入水后，支架从一个刚性管中自动推出，并扩展成一个完整的形状。

为了确保支架会在体内生物降解，研究人员进行了一个加速水解试验。他们将样品放在一个90℃的恒温水盆中。经过两周的体外水解后，支架上出现了更多的孔隙，这会促进细胞吸收。

超分子材料和未来的体内测试

在讨论中，研究人员提出进一步研究生物相容和超分子的，同时也适合3D打印的聚合物。他们还希望能在一个动物模型的体内测试柔性的TPC，并设定在生物环境中材料在16周后就会降解。