Biomaterials：碳纤维增强聚合物用于植入式医疗设备
Natt
碳纤维增强聚合物（CFRPs）在医疗领域的应用越来越广泛，已经超越了航空航天和汽车工业。CFRP基材料具有高强度、高重量比、轻量化、高射线透射性等优点，正逐渐取代传统的金属基医用植入物。许多类型的聚合物基体可以通过各种制造方法与碳纤维结合，形成具有独特性能的复合材料。因此，在生物医学应用之前，材料性能、生物相容性和安全性的综合评价是至关重要的。
于此，休斯顿卫理公会研究所Alessandro Grattoni等人系统地评估了一系列新型的CFRP，旨在分析其生物相容性，为将来开发成医用植入物或植入性药物递送系统奠定基础。
本文要点
1）这些CFRP可以通过碳纤维薄板模塑料或基于熔融沉积建模的增材制造来生产。与传统方法不同，这两种制造工艺均能以节省时间和成本的方式提供高生产率。重要的是，鉴于个性化医疗设备，它们提供了快速的原型制作和定制。
2）于此，研究人员研究了20种CFRP（包括2种表面修饰）的物理化学和表面性质、材料致突变性或细胞毒性，以及分别对小鼠和家兔的急性和亚慢性毒性。他们证明，尽管随着时间的流逝，体外理化和表面发生了适度的变化，但大多数CFRP都是非诱变和无细胞毒性的，并且在小动物模型中具有生物相容性。未来的工作将需要在整形外科领域进行广泛的材料评估，例如评估骨整合的潜力，以及在较大动物模型猪中进行的慢性毒性研究。
参考文献：
Corrine Ying Xuan Chua, et al., Carbon fiber reinforced polymers for implantable medical devices. Biomaterials 2021.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120719
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