基于聚氨酯泡沫和多孔淀粉制备具有超声成像能力的医用导管材料

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:emmajqf
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医用导管常用于药物递送、静脉输液、血液透析和肿瘤的化疗等方面,医生在做这些操作时很难做到精准定位。目前,所用的医用导管自身没有超声成像的能力,需要注射造影剂,以及对导管进行表面修饰,已达到超声成像的目的。本论文提出在制备医用导管的粒料中加入聚氨酯泡沫(PUF)和复合交联疏水多孔淀粉(CLPSt)等多孔材料,使得制备出的医用导管本身具备超声成像的效果。具体研究内容如下:本研究首先采用一步法制备聚氨酯泡沫,主要原料是催化剂(TEA)、水、扩链剂(BDO)、交联剂(TMP)和泡沫稳定剂,它们的用量分别为5.0%、1.0%、2.0%、1.0%、2.0%,另外还添加了聚醚多元醇(303)/聚醚多元醇(390),它们的复配比例为10/2~10/4得到泡沫孔径小且分布较均匀,能满足加工条件。将各项性能优异的聚氨酯泡沫材料切粒制样,与TPU粒料共混,挤出得到导管材料的线材,将线材切粒注塑,探究不同配比下的超声成像能力和力学性能。研究结果表明不添加PUF时,线材没有成像的效果,而TPU/PUF=80/20和TPU/PUF=70/30的超声成像的效果非常明显,可以清楚的看到线材插入的位置,其机械性能符合医用导管材料的使用需求。紧接着研究分别采用复合酶(糖化酶和α-淀粉酶)酶解法,辛烯基琥珀酸酐酯化法和Al2(SO4)3交联法三种方法对淀粉进行多孔和疏水改性,通过SEM、FT-IR、TGA、水接触角等方法表征其性能,成功制备出复合交联疏水多孔淀粉。将CLPSt与TPU粒料按质量比共混挤出,冷却,得到导管材料的线材,将线材切粒注塑,探究不同比例下的超声成像能力和力学性能。研究结果表明纯TPU的线材,在超声仪下没有超声成像的效果;当CLPSt的加入量为5%、10%、15%和20%时,线材在猪肉内的超声成像效果都非常明显,可以清楚的看到线材插入的位置,其机械性能符合医用导管材料的使用需求。综上所述,本论文将PUF和CLPSt多孔材料加入热塑性聚氨酯中,制备医用导管,可使制备的医用导管本身具有超声成像的能力,无需对导管进行超声涂层的修饰,对提高置入术的精准性,达到及时诊断治疗的目的有重要意义。
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