中国激光, 2017, 44 (1): 0102005, 网络出版: 2017-01-10   

激光微加工技术制备生物医用器械的现状与进展 下载: 2434次

Laser Microfabrication of Biomedical Devices
作者单位
1 北京航空航天大学机械工程与自动化学院, 北京 100191
2 北京航空航天大学国际交叉研究院, 北京 100191
3 College of Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue 639798, Singapore
图 & 表

图 1. (a) 利用激光技术在单晶Si、PDMS、PLGA和ORMOCER表面制备的微结构;(b) NIH/3T3活细胞(绿色)和死细胞(黄-红色)在PDMS和PLGA结构表面的荧光显微图;(c) PC12活细胞(绿色)和死细胞(黄-红色)在PDMS和PLGA结构表面的荧光显微图

Fig. 1. (a) Laser created microstructures on the surface of single crystal silicon, PDMS, PLGA and ORMOCER; (b) fluorescence microscopy images of live (green) and dead (yellow-red) NIH/3T3 cells cultured on PDMS and PLGA micro-replicas; (c) fluorescence microscopy images of live (green) and dead (yellow-red) PC12 cells cultured on PDMS and PLGA micro-replicas

下载图片 查看原文

图 2. (a) 飞秒激光在Ti6Al4V合金表面加工的微纳结构;(b) 细胞在抛光表面及A、B、C 3种结构表面扩展面积随时间的变化;(c) 细胞在抛光表面及A、B、C 3种结构表面培养12天时脂肪形成表达基因的相对值

Fig. 2. (a) fs-laser created micro/nano structures on Ti6Al4V surface; (b) area of cell spreading on the polished surface and surfaces with textures A, B or C versus time; (c) relative value of MSCs adipogenic genes expression on the polished surface and surfaces with textures A, B or C after 12 d

下载图片 查看原文

图 3. (a) 激光直写技术在Ti6Al4V表面制得的微纳结构;(b) hMSCs在A、B、C 3种微纳结构表面的形状

Fig. 3. (a) Micro/nano structures on Ti6Al4V surface fabricated via laser direct writing method; (b) hMSCs cell shape on the surface with textures A, B, C

下载图片 查看原文

图 4. (a) 经激光加工和酸洗在TC4表面产生的微纳结构;(b) 成骨细胞在TC4抛光表面(1)、微结构表面(2)、微纳结构表面(3)培养4 h后的黏附率

Fig. 4. (a) Micro/nano structures on TC4 surface created via laser and pickling process; (b) adhesion rates of osteoblasts after culturing for 4 h on TC4 samples with polished surface, microstructure surface and micro-nanostructure surface

下载图片 查看原文

图 5. (a) 激光在PDMS和铂箔材料上加工的可移植高密度微电极阵列;(b) L929细胞在PDMS、铂箔和激光制备的微电极阵列结构上的相对增殖率(计算范围为细胞培养时间t=4 h至t=48 h)

Fig. 5. (a) Implantable high-density microelectrode array fabricated by laser-structuring of Pt foil and PDMS; (b) proliferation of L929 cells in direct contact with PDMS, Pt foil and the laser fabricated microelectrode array (The values are the rate of increase in cell number between t=4 h and t=48 h)

下载图片 查看原文

图 6. 激光在PDMS和Pt材料上加工的(a)多层微电极阵列及(b)其表面显微图

Fig. 6. (a) Multi-layer micro-electrode array fabricated by laser-structuring of Pt foil and PDMS and (b) its surface micrograph

下载图片 查看原文

图 7. 应用激光微加工技术分别在PDMS和PMMA上加工的微流道结构。(a) PDMS; (b) PMMA

Fig. 7. Microchannels fabricated on PDMS and PMMA via laser micromaching, respectively. (a) PDMS; (b) PMMA

下载图片 查看原文

图 8. 激光微加工制备的PPy基主动导管。(a) 四电极导管设计结构;(b) 激光微加工技术制备的四电极导管扫描电镜图;(c) 导管一端的PPy弯曲运动

Fig. 8. Laser fabricated PPy-based active catheter. (a) Designed model of four-electrode PPy-based active catheter; (b) scanning electron microscope photograph of four-electrode PPy-based active catheter fabricated via laser micromachining; (c) bend motion of PPy actuators strips on one end of the catheter

下载图片 查看原文

图 9. 在3D微纳纤维结构上制得的(a)孔隙阵列结构与(b)光学显微结构图;(c)激光微加工孔隙阵列结构表面的细胞分布共聚焦显微图像与(d)快速成型支架结构表面细胞分布SEM图,其中图(c)中蓝色代表细胞核,红色代表F-肌动蛋白

Fig. 9. (a) Porous arrays and (b) its optical microstructures on 3D micro/nanofibrous structure; (c) confocal microscope image of cell distributions on porous structures fabricated via laser micromachining (the blue and red colours indicate nuclei and F-actin, respectively ) and (d) SEM image of cell distributions on scaffold fabricated via laser rapid prototyping

下载图片 查看原文

图 10. (a)激光切割316L不锈钢血管支架与(b)局部结构的SEM图

Fig. 10. SEM photographs of (a) 316L stainless steel stent and (b) its local stent structure

下载图片 查看原文

图 11. 飞秒激光切割三角切口结构的(a)PLLA薄片和(b)局部结构

Fig. 11. (a) PLLA sheet with triangular cut-outs fabricated via fs-laser and (b) its zoomed local structure

下载图片 查看原文

图 12. 飞秒激光加工制备的PLA可降解心脏支架

Fig. 12. PLA biodegradable stent fabricated via fs-laser

下载图片 查看原文

图 13. 利用SL技术制备的骨组织支架结构

Fig. 13. Bone tissue scaffold fabricated via SL technique

下载图片 查看原文

图 14. (a) 利用SLS技术制备的PVDF支架结构;(b) PVDF支架在模拟体液中浸泡后的余重百分比随浸泡时间的变化曲线;(c) MG63在PVDF支架上培养1、3、5天后(从左至右)的生物活性

Fig. 14. (a) PVDF scaffold fabricated by SLS; (b) remaining weight percentage of PVDF scaffolds after immersed in simulated body fluid for different days; (c) bioactivity of MG63 cells after 1, 3, 5 d cultured on PVDF scaffolds (from left to right)

下载图片 查看原文

图 15. SLS技术制备的多孔支架结

Fig. 15. Porous scaffolds fabricated via SLS method

下载图片 查看原文

图 16. MG63和hBMSCs在不同晶粒度支架上的SEM形貌图。MG63:(a) 1.32 μm;(b) 0.71 μm;(c) 0.21 μm;hBMSCs:(d) 1.32 μm;(e) 0.71 μm;(f) 0.21 μm

Fig. 16. SEM morphology of MG63 and hBMSCs cultured onto scaffolds with different grain sizes. MG63 cells:(a) 1.32 μm; (b) 0.71 μm; (c) 0.21 μm; hBMSCs cells: (d) 1.32 μm; (e)0.71 μm; (f) 0.21 μm

下载图片 查看原文

图 17. 利用SLM技术制备的不同尺寸与结构的骨支架结构

Fig. 17. SLM fabricated bone scaffold with different sizes and unit structures

下载图片 查看原文

图 18. 不同结构骨架(孔径为500 μm和1000 μm)培养细胞1,7,14天后的(a)DNA定量检测结果和(b)细胞代谢活性

Fig. 18. (a) DNA assay results and (b)metabolic activity of cells on different porous scaffolds with the diameters of 500 μm and 1000 μm after 1, 7, 14 d culturing

下载图片 查看原文

表 1支架的溶血实验结果[56]

Table1. Hemolysis experimental results of stent[56]

Test indicatorMass concentration offree hemoglobin /(mg·L-1)Mass concentration ofhaptoglobin /(g·L-1)
Experimental group1330.375
Control group1150.750

查看原文

卢立斌, 王海鹏, 管迎春, 周伟. 激光微加工技术制备生物医用器械的现状与进展[J]. 中国激光, 2017, 44(1): 0102005. Lu Libin, Wang Haipeng, Guan Yingchun, Zhou Wei. Laser Microfabrication of Biomedical Devices[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(1): 0102005.

本文已被 7 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!