科學家開發出PHOx聚合物，用于更安全的3D打印醫療植入物
時間：2025-07-16 09:54 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2025年7月15日，來自列日大學的一組科學家開發出一種創新聚合物PHOx，它可以顯著提高植入式醫療設備的安全性，同時更加環保。
△通過PHOx 注塑成型獲得的心臟瓣膜假體
相關研究成果以題為“Poly(hydroxy-oxazolidone)Thermoplastic Elastomers for Safer, Greener and Customizable Blood-ContactingMedical Devices “的論文發表在科學期刊《先進醫療材料》上，并已提交國際專利申請（WO2025082761）。
每年，數百萬患者接受插入或植入心血管系統的醫療器械，包括動脈和靜脈導管、心臟裝置、起搏器導線、人工心臟和血管假體。這些器械通常由聚氨酯 (PU) 制成，發揮著重要的功能，但也存在缺陷。聚氨酯的生產依賴于一種名為異氰酸酯的有毒化學物質，而聚氨酯也是導致患者出現血栓和感染等嚴重并發癥的部分原因。
△PHOx被熱注入金屬模具，形成這個心臟瓣膜假體。去除一些圖片中可見的多余材料后，瓣膜達到了最終的形狀和尺寸，可以植入了。
面對這些限制，列日大學 GIGA（心臟病學實驗室）和 CESAM（大分子研究中心 - CERM）的研究小組提出了一種有前途的替代方案：PHOx，一種不含異氰酸酯 PU（NIPU）的熱塑性彈性體，因此生產時毒性較小，人體耐受性更好。
化學家Anna Pierrard和CERM主任Christine Jérôme解釋道：“PHOx（聚羥基惡唑烷酮）是一種柔性可塑性塑料，可模塑、壓制、紡成纖維或進行3D打印。”因此，它可用于生產各種個性化醫療器械。更棒的是，它的生產基于“更環保”的原材料，特別是二氧化碳，從而減少了生產過程對環境的影響。
生物工程師 Sofia Melo 和FNRS 研究主任兼 GIGA 心臟病學實驗室主任Cécile Oury 表示：“大量的實驗室測試表明，PHOx 在多個關鍵方面優于 PU。”PHOx 與血液的相容性更高。具體來說，它可以降低血小板（血栓形成的關鍵細胞）的粘附和凝血的激活，從而降低血栓形成的風險。此外，它還被認為可以抑制金黃色葡萄球菌等細菌的粘附，而這些細菌通常與植入物感染有關。無論是對人體細胞還是在植入過程中，PHOx 均未觀察到毒性，并且該材料未引起過度炎癥、降解或排斥反應。
△這個半透明圓盤是由 80°C 熱壓而成的 PHOx 薄膜。這一簡單的工藝將材料轉化為薄而柔韌的薄片，使其適用于植入物或軟傳感器等醫療器械。由于 PHOx 具有熔化和再固化的特性，因此可以逐層進行 3D 打印。圖中，列日大學的徽標展示了如何精確地塑造這種聚合物。
PHOx 的另一大優勢在于它可以輕松進行 3D 打印。列日大學醫院心臟病科主任 Patrizio Lancellotti 解釋說：“這意味著我們最終可以為每位患者生產定制設備，減少浪費，降低成本。量身定制的植入物、適應個體解剖結構的心臟瓣膜：應用范圍非常廣泛。”
憑借優異的機械性能（柔韌性和強度）和生物性能（生物相容性、血液相容性和穩定性），PHOx有望在許多醫療應用中取代聚氨酯 (PU)。這標志著我們朝著更安全、更環保、更經濟的醫療器械邁出了重要一步，這得益于定制化生產以及并發癥減少帶來的醫療成本降低。
研究人員強調，這是NIPU（非異氰酸酯聚氨酯）材料首次在關鍵醫療應用中展現出這樣的性能。
(責任編輯：admin)
郭傳飛課題組：3D打印精準
經營不下去了？鋰電池3D打
Tessella Biosciences 開
如何通過激光送絲增材技術
雙噴嘴3D打印機在連續纖維最新內容
突破性生物3D打印
迪拜LEAP 71公司
3D生物打印構建內
《Small Science
南洋理工-劍橋大
清華大學：抗拉強熱點內容
