Nanocompositi a polimeri degradabili per applicazioni di fabbricazione di filamenti fusi

Stampa 3D FFF: nanocomposizioni di polimeri degradabili per applicazioni mediche
Nel recente pubblicato ” Nanocompositi a polimeri degradabili per applicazioni di fabbricazione di filamenti fusi “, i ricercatori irlandesi stanno esplorando l’uso massiccio di materie plastiche in tutto il mondo, insieme alle preoccupazioni ambientali. In particolare nel campo medico, evidenziano polimeri riassorbibili e degradabili, utilizzati in dispositivi come impianti, stent, servizi di somministrazione di farmaci e altro ancora.

La stampa 3D di Fused Filament Fabrication (FFF) è emersa come una tecnologia popolare per i ricercatori impegnati nella fabbricazione e nello studio di articoli come i farmaci in forme di dosaggio solide. In questo studio, gli autori hanno esplorato come creare un nanocomposito degradabile con polimeri poli (ossido di etilene) (PEO) e poli (ε-caprolattone) (PCL) e nanotubi di nanoclay halloysite (HNT) mediante l’utilizzo di estrusione a caldo (HME) ). Hanno anche esplorato se esiste un potenziale serio per tali materiali nelle applicazioni pertinenti.

Una volta che i materiali sono stati preparati tramite HME, sono stati testati per quanto riguarda:

Indicizzazione del flusso di fusione
Prove meccaniche
Calorimetria differenziale a scansione
Microscopia elettronica a scansione
“Dalla caratterizzazione è stata selezionata la miscela più favorevole e sono stati aggiunti HNT del 2 e 6 percento in peso con le stesse tecniche di prova utilizzate per valutare la loro influenza sul materiale”, hanno affermato i ricercatori.

Il team ha anche cercato di creare un nuovo filamento per la stampa 3D, testato in una stampante 3D MakerBot Replicator 2X per creare uno stent. Quando hanno iniziato a valutare lo studio in generale, i ricercatori hanno notato che quando hanno aggiunto il PCL alla PEO, si è verificato un “effetto plastificante”. Ciò era evidente sia nell’indice del flusso di fusione che quando le miscele hanno raggiunto il loro punto di fusione; a quel tempo, c’è un aumento del PCL.

Il risultante filamento estruso è stato utilizzato come materia prima in una stampante 3D MakerBot Replicator 2X al fine di stampare uno stent dimostrando le possibilità che offre per usi medici personalizzati.

“L’aggiunta degli HNT ha aumentato significativamente il modulo di Young dell’11% e del 25% quando il carico era rispettivamente del 2% in peso e del 6% in peso”, hanno spiegato i ricercatori.

Durante l’esecuzione della microscopia, i ricercatori non hanno visto segni di aggregazione totale di HNT sulla superficie. Erano inoltre ottimisti per l’elevata efficienza di miscelazione tramite l’HME.

“È stato osservato un piccolo accumulo di HNT a forma di mandorla sulla superficie della Miscela 4A, come mostrato con questo accumulo, identificato come HNT usando la spettroscopia a raggi X energydispersive.

“Il lavoro ha descritto lo sviluppo riuscito di una materia prima per filamento da materiali degradabili noti per l’uso nella fabbricazione di filamenti fusi con il filamento prodotto utilizzato nella fabbricazione di uno stent. L’uso di questa tecnologia è promettente in quanto può consentire la fabbricazione di stent su misura per le esigenze specifiche del paziente. Inoltre, esiste anche la potenziale applicazione per caricare molecole di droga nel grande spazio del lume degli HNT che potrebbero rilasciarsi lentamente man mano che il dispositivo si degrada lentamente all’interno del corpo “, hanno concluso i ricercatori.

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