形状记忆聚合物是一种智能材料,它可以通过对外界刺激做出响应,从而发生复杂的形状与功能的变化,聚乳酸是形状记忆聚合物的一种,因其优良的可降解性与生物相容性,被广泛应用于生物医学领域。基于智能材料的3D打印技术被广泛称之为4D打印技术,4D打印将智能材料与增材制造的优势结合起来,传统的药物加工技术中往往存在载药量有限、载药包封率低、载药量不够精确以及药物与药物辅料可能发生化学反应等问题,4D打印技术的出现突破了传统药物加工技术的局限,可以提高载药量,并且药物包封率很高,同时还能保证载药量的精确性,4D打印制备的载药结构,还可以通过自身的智能形变,控制药物释放量,实现药物的智能释放。本文面向4D打印形状记忆聚合物在生物医学领域的应用,通过4D打印形状记忆聚合物制备了三种盐酸环丙沙星载药结构,在此基础上设计了紫杉醇载药乳房支架,对载药结构和载药乳房支架的形状记忆行为和释药行为进行了研究,并制备了一种可磁驱动变形的乳房支架。首先,从原材料入手,对形状记忆聚乳酸颗粒和以此为基体材料制备的聚乳酸、聚乙二醇/聚乳酸4D打印线进行了材料的体外细胞毒性研究。然后,在此基础上制备了盐酸环丙沙星/聚乳酸、盐酸环丙沙星/聚乙二醇/聚乳酸、紫杉醇/聚乳酸、紫杉醇/聚乙二醇/聚乳酸、Fe304/聚乳酸4D打印线,通过差示扫描量分析和热失重分析对载药4D打印线的热性能进行研究分析,对比了纯材料4D 打印线与载药4D打印线之间的性能差异;通过傅里叶红外光谱,确定基体材料与其中的药物为物理共混状态,载药4D 打印线的制备方式并没有破坏药物的化学结构。接着,通过数字建模设计了花瓣型、螺旋型、梯度型三种载药结构和载药乳房支架,通过熔融沉积打印机打印上述载药4D打印线,制备了负载盐酸环丙沙星的三种载药结构和负载紫杉醇的载药乳房支架。最后,对载药结构和载药乳房支架的形状记忆性能及药物体外释放行为进行了研究,分析了形状、形变、材料对载药结构和载药乳房支架药物释放行为的影响,并实现了磁驱动乳房支架的体外展开,从而验证微创手术植入乳房支架实现磁驱动远程控制的可行性。本文通过体外细胞毒性实验验证了聚乳酸颗粒、聚乳酸和聚乙二醇/聚乳酸4D打印线无细胞毒性,可以应用于生物医学领域;并对以此为基础制备的载药4D打印线进行了性能表征,确定了载药结构和载药乳房支架的形变参数,对二者进行了形状回复行为的研究,验证了盐酸环丙沙星和紫杉醇的加入没有影响聚乳酸的形状记忆性能;并对4D打印盐酸环丙沙星载药结构和紫杉醇载药乳房支架的体外药物释放行为进行研究,确定了 4D打印形状记忆聚合物载药结构及支架的药物释放率和其表面积与体积的比值成正相关关系,进一步对磁驱动乳房支架的体外回复进行验证,验证了基于4D打印形状记忆聚合物制备的载药结构和乳房支架具有合理性与可行性,为4D打印形状记忆聚合物实现新型药物剂型和个性化定制支架提供理论研究基础。