磁驱动形状记忆复合材料管腔支架

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管腔支架置入是管腔狭窄的主要治疗方法,但微创植入以及术后并发症如粘液堵塞、继发性狭窄、移位和强烈的异物感仍是不可避免的挑战。因此,本项目结合磁驱动形状记忆聚合物复合材料及4D打印技术,提出了一种形状记忆复合材料支架的设计及制备方法。针对形状记忆复合材料支架在制备、植入和内皮化调控过程中涉及到的热重塑性的背景构建其热力耦合本构模型。建立支架解析模型,结合分形几何思想和有限元仿真对其进行设计,并利用4D打印技术对其进行个性化定制。设计具有不同形貌的形状记忆动态拓扑微结构,利用改性的磁驱动形状记忆聚合物复合材料进行制备。通过微结构的转换以此来构建工程动态细胞微环境并有效引导管腔的内皮化。负泊松比结构的参数化设计和形状记忆性能赋予支架时空适应性,使其既能在空间尺度上适应管腔的运动,又能在时间尺度上随着管腔的生长适时调整其支撑状态。完成支架系统的装配,验证支架随塌陷模型的变形能力及微创植入功能。该设计具有广阔的市场前景和科研价值。