Bahan berpori polimer adalah bahan polimer dengan banyak pori-pori yang dibentuk oleh gas yang terdispersi dalam bahan polimer.
Struktur berpori khusus ini sangat baik untuk penerapan bahan penyerap suara, pemisahan dan adsorpsi, pelepasan obat berkelanjutan, perancah tulang dan bidang lainnya.
Bahan tradisional berpori seperti polipropilen dan poliuretan tidak mudah terdegradasi dan mengambil bahan baku minyak bumi sehingga akan menyebabkan pencemaran lingkungan.
Oleh karena itu, orang-orang mulai mempelajari bahan lubang terbuka yang dapat terbiodegradasi.
Penerapan material lubang terbuka PLA:
Material lubang terbuka PLA juga memiliki beberapa kelemahan yang membatasi penerapannya di bidang material lubang terbuka, seperti:
1. Tekstur renyah, kekuatan tarik rendah dan elastisitas bahan berlubang kurang.
2. Laju degradasi yang lambat.
Jika dibiarkan dalam tubuh dalam waktu lama sebagai obat, dapat menyebabkan peradangan.
3. Tiriskan.
Afinitas rendah terhadap sel, jika dibuat menjadi tulang buatan atau sel perancah sulit untuk melekat dan berkembang biak.
Untuk memperbaiki kekurangan bahan lubang terbuka PLA, pencampuran, pengisian, kopolimerisasi dan metode lain diadopsi untuk memperbaiki bahan lubang terbuka PLA.
Berikut beberapa skema modifikasi PLA:
1. Modifikasi pencampuran PLA/PCL
PCL, atau polikaprolakton, juga merupakan bahan yang dapat terurai secara hayati dengan biokompatibilitas, ketangguhan, dan kekuatan tarik yang baik.
Pencampuran dengan PLA dapat secara efektif meningkatkan kekuatan tarik ketangguhan PLA.
Para peneliti menemukan bahwa sifat tersebut dapat dikontrol dengan mengontrol rasio PCL terhadap PLA. Ketika perbandingan massa PLA dan PCL adalah 7:3, kekuatan tarik dan modulus material lebih tinggi.
Namun ketangguhannya menurun seiring dengan bertambahnya diameter pori.
Bahan PLA/PCL tidak beracun dan berpotensi diaplikasikan pada jaringan pembuluh darah berdiameter kecil.
2. Modifikasi campuran PLA/PBAT
PBAT merupakan bahan yang dapat terurai, yang memiliki kemampuan terurai seperti poliester alifatik dan ketangguhan poliester aromatik. Kerapuhan PLA dapat ditingkatkan setelah dicampur dengan PLA.
Penelitian menunjukkan bahwa dengan bertambahnya kandungan PBAT maka porositas material lubang terbuka semakin berkurang (porositas tertinggi pada kandungan PBAT 20%), dan pemanjangan rekahan semakin meningkat.
Menariknya, meskipun penambahan PBAT mengurangi kekuatan tarik PLA, namun kekuatan tarik PLA tetap meningkat ketika diolah menjadi material lubang terbuka.
3. Modifikasi pencampuran PLA/PBS
PBS merupakan bahan biodegradable, yang memiliki sifat mekanik yang baik, ketahanan panas yang sangat baik, fleksibilitas dan kemampuan pemrosesan, serta sangat mirip dengan bahan PP dan ABS.
Memadukan PBS dengan PLA dapat meningkatkan kerapuhan dan kemampuan proses PLA.
Menurut penelitian, ketika rasio massa PLA: PBS adalah 8:2, efek komprehensifnya adalah yang terbaik; jika PBS yang ditambahkan berlebih maka porositas material lubang terbuka akan berkurang.
4. Modifikasi pengisian kaca PLA/ BIOaktif (BG).
Sebagai bahan kaca bioaktif, BG terutama terdiri dari silikon natrium kalsium fosfor oksida, yang dapat meningkatkan sifat mekanik dan bioaktivitas PLA.
Dengan meningkatnya kandungan BG, modulus tarik material lubang terbuka meningkat, namun kekuatan tarik dan perpanjangan putus menurun.
Ketika kandungan BG 10%, porositas material lubang terbuka paling tinggi (87,3%).
Bila kandungan BG mencapai 20% maka kuat tekan komposit paling tinggi.
Selain itu, bahan berpori komposit PLA/BG dapat menyimpan lapisan osteoid apatit di permukaan dan di dalam simulasi cairan tubuh, sehingga dapat menginduksi regenerasi tulang. Oleh karena itu, PLA/BG berpotensi untuk diaplikasikan pada bahan cangkok tulang.
Waktu posting: 14-01-22