植入式医疗器材如人工心脏泵、人工关节软骨等在植入人体后,需要在长达十几年乃至几十年的作业周期中坚持高密度长寿命的作业,以维系正常机能工作。但是,在相对运动的进程中,器材中的冲突副部分会不可防止地产生冲突磨损,一旦冲突副外表产生损坏,它们的光滑性通常会不可逆地下降,构成器材功用失效。
2001年,Barry Sharpless发明了“点击化学”(Click Chemistry)的概念,这是一种简略而牢靠的化学方式,在这种化学中,反响快速产生,防止了不必要的副产品。其间动态共价键以其可逆性和挑选性为杰出特色,在所有的范畴受到了广泛的重视。
本文依据动态共价键引导的外表辨认,将F127-B和F127-CHO光滑胶束挑选性结合到配对外表,开发了一种具有定向自修正性的新式水化超光滑体系。该冲突副在生理高压下体现出优异的光滑性。而在产生磨损时仍能动态重建,以此来完成在重复损坏情况下对两个光滑外表的原位定向修正。经过操作两类动态共价键,即硼酯键和席夫碱键,两种结尾润饰的F127光滑胶束挑选性地结合到它们的配对外表,构筑了冲突副的两个光滑涂层。在无损情况下,冲突外表在生理高压下可体现出超光滑性(μ~0.002),在重复损害后也能康复超光滑功能。
AFM成像显现F127-B和F127-CHO胶束严密排布吸附在各自的配对外表。
外表力仪(SFA)测验依据成果得出,在模仿生理水环境下,因为胶束朝外的亲水链段水合今后构成的刷装结构,两光滑外表间体现出极强的长程水合斥力效果,可提供优异的承载才能。一起模仿生理水环境中很多存在的钾离子,经过二元阳离子–π相互效果,有用屏蔽了F127端基上苯硼酸和醛基所衔接苯环间的π-π和三元阳离子-π吸引力,可有很大成效防止冲突进程中因黏附导致的冲突力增强。
模型生理环境中,制备的F127-B胶束光滑外表和F127-CHO胶束光滑外表可在7.5 MPa下坚持超光滑功能,冲突系数μ约为0.002。而且,冲突力可以在挨近4个数量级(0.01-100 μm/s)的相对滑动速度下坚持稳定。
AFM标明,当损害产生后, 从外表脱离的F127-B胶束和F127-CHO胶束能从头吸附定向结合到他们的配对标明上进行修正。微纳力学测验和微石英天平试验则别离证明了胶束与其配对外表间动态共价键的可逆性和特异性是完成光滑外表定向自修正的关键因素。
SFA循环冲突试验实时检测了涂层损害方位处光滑功能康复进程,并发现在模型生理溶液中,光滑外表历经重复原位损害-修正循环后,其光滑性仍能康复超滑水平。
东地科技具有专业技术人员与样机担任外表力仪的推行事务,欢迎联络150 1140 9066