整合選擇性粉末沉積與熔積成型技術用於提高PEEK植入物之親水性

專案詳細資料

Description

近年來聚醚醚酮(Polyetheretherketone, PEEK)因具有高強度、高可撓性、抗腐蝕及生物相容性等特性,是一個新興的植入物材料。然而PEEK是惰性材料需進行表面改質或製作成複合材料,用以提高PEEK親水性/生物活性。本計畫使用熔積成型技術(FDM)列印PEEK植入物,其粗糙表面可增加細胞附著力,並搭配一個創新的方法─選擇性粉末沉積法,進行PEEK植入物的表面改質。聚乳酸(PLA)的沸點為230℃,而PLA在343℃(PEEK的熔點)將會熱解成氣體。選擇性粉末沉積法的主要流程為:首先,PLA顆粒摻一定比例的氫氧基磷灰石(HA)粉末然後擠製成線材,接著以FDM技術在PEEK列印的每層最外圈先用此PLA-HA線材列印。接著,負責擠出PEEK材料之噴嘴在相同路徑移動。此時PLA會熱解,HA粉末(熔點為1100 °C)會被隨後擠出的PEEK熔融線沾黏而牢牢嵌入於PEEK裡。這種表面嵌覆HA粉末的PEEK列印植入物,可以提高其親水性,不會降低原本PEEK的機械特性,也沒有一般表面塗層容易發生脫落的問題產生。本計畫規劃兩年,第一年著重在建構出適合列印PEEK且可執行選擇性粉末沉積法的FDM機台,並發展PEEK/PLA顆粒摻不同比例HA粉末擠製成線材的製程。第二年則是將選擇性粉末沉積法實作出來,並列印出摻不同比例HA粉末的試片。最後用田口法以親水性(接觸角)為目標函數找出最佳製程參數。預期執行本研究後,將可提高PEEK列印植入物之親水性30%以上且HA粉末嵌入表面不脫落,未來也可進一步規劃細胞實驗,用以驗證PEEK-HA列印植入物的生物活性表現。
狀態已完成
有效的開始/結束日期1/08/2031/07/21

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 7 - 經濟實惠的清潔能源
  • SDG 11 - 永續發展的城市與社群
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 積層製造
  • 熔積成型
  • 選擇性粉末沉積
  • 聚醚醚酮
  • 表面改質
  • 植入物

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。