冷勁松教授課題組在4D打印形狀記憶聚合物新型可降解心臟病封堵裝置研究領域取得重要進展

我校航天學院復合材料與結構研究所冷勁松教授課題組近日在《先進功能材料》(《Advanced Functional Materials》)上發表題為“4D打印可生物降解及遠程驅動控制的形狀記憶封堵裝置(4D-Printed Biodegradable and Remotely Controllable Shape Memory Occlusion Devices)”的文章. 該研究將可編程的形狀記憶聚合物與3D打印技術相結合，設計并制備了可個性化定制、可生物降解及遠程驅動可控的形狀記憶聚合物封堵器，有望成為金屬封堵器的潛在替代裝置. 以房間隔缺損(ASD)封堵器為例，該項研究設計了可編程的形狀記憶ASD封堵器. 封堵器包含框架式支撐結構和阻流膜，引入磁性納米顆粒實現結構的遠程可控展開；優化設計框架幾何參數以實現結構的高收納比和優良的力學性能；通過模擬人體載荷工況，評估了封堵器的承載能力；體外細胞培養及體內植入實驗表明：封堵器具有良好的生物相容性，利于細胞粘附及新生組織向封堵器內生長，有助于快速內皮化；H&E染色結果顯示植入兩周后可見降解顆粒，驗證了封堵器的可降解性；可行性驗證表明封堵器可快速、完全地實現編程回復及封堵過程. 該工作以ASD封堵器為例，其他類型的封堵裝置也可以類似的方式設計和制造. 論文第一作者為我校博士生林程，共同通訊作者為冷勁松教授和劉立武教授. 此項研究得到哈爾濱醫科大學附屬第一醫院富路、李元十及博士生呂金鑫的大力支持.