NGHIÊN cứu TÍNH CHẤT vật LIỆU POLY LACTIC ACID ỨNG DỤNG TRONG kĩ THUẬT IN 3d tạo mẫu cấu TRÚC GIÀN GIÁO

1
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LIỆU
POLY LACTIC ACID ỨNG DỤNG TRONG
KĨ THUẬT IN 3D TẠO MẪU CẤU TRÚC
GIÀN GIÁO


1
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

LỜI MỞ ĐẦU
Trong suốt thế kỷ qua - thế kỷ của thời đại đồ nhựa, vật liệu polyme đóng vai
trò quan trọng trong các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và tiêu dùng.
Nhưng phế thải của vật liệu này gây ô nhiễm trầm trọng trong môi trường, bởi khả
năng phân hủy của nó trong thời gian rất lâu, có loại đến hàng ngàn năm. Do nhu
cầu sử dụng tăng nên nên nguồn nguyên liệu thô cũng tăng lên dẫn đến việc ô
nhiễm môi trường từ chất thải nhựa trầm trọng hơn. Từ những tác động đó đẫn đến
sự ra đời của nhiều loại nhựa phân hủy sinh học như PLA, PVA, PC,… Việc xuất
hiện các loại nhựa phân hủy làm xuất hiện nhiều đề tài nghiên cứu các tính chất,
khả năng ứng dụng của các loại nhựa này trong nhiều lĩnh vực khác nhau đặc biệt là
kĩ thuật in 3D Printing.
Kỹ thuật sản xuất 3D Printing (3DP) là kĩ thuật mới và tính khả thi của nó có

thể thực hiện đối với các thành phần y sinh. 3D Printing là công nghệ có thể tạo
hình học phức tạp thành một mô hình vững chắc. Mô hình rắn này được tạo thành
phương pháp Mô hình lắng đọng Fuse (FDM) - là một loại phương pháp tạo mẫu
nhanh. Trong nghiên cứu này, Poly Lactic Acid (PLA) được coi là một chất thay thế
cho vật liệu hiện có. PLA là một loại polymer phân hủy sinh học, có độ bền tốt và
đặc tính phân hủy sinh học rất cần thiết trong sản xuất các thành phần mới hơn
thông qua 3D Printing. Nghiên cứu bắt đầu với việc tạo ra mô hình 3D rắn và khảo
sát các tính chất của nhựa dựa trên các tiêu chuẩn ASTM.
So với các loại nhựa được sử dụng trong công nghệ in 3D thì PLA có các
tính chất và ưu điểm nổi trội như:

-

Nhiệt độ in của PLA thấp hơn các loại nhựa khác (ABS, PCL,..).
Tiết kiệm năng lượng từ việc gia nhiệt.
Không cần phụ gia in kèm theo.
Độ chính xác in: PLA có độ co ngót thấp dẫn đến độ chính xác tạo mẫu in
3D cao hơn.


2
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

- Có khả năng phân hủy sinh học và tương thích sinh học cao.
Chính vì những lý do trên nên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tính chất vật liệu
polylactic acid ứng dụng trong kĩ thuật in 3D tạo mẫu cấu trúc giàn giáo”.
Mục tiêu đề tài
Phân tích và đánh giá các loại vật liệu polyme sinh học PLA khác nhau cho

mục đích chế tạo mẫu bằng phương pháp tạo hình nhiệt dẻo (FDM: Fused
Deposition Modelling)

- Tính chất lưu biến nhiệt: khối lượng phân tử Mw, chỉ số chảy MFI,
chuyển pha nhiệt lượng vi sai.

- Độ bền cơ học và độ biến dạng dẻo ở nhiệt độ sử dụng (phòng thí
nghiệm).
Sử dụng các loại nhựa PLA đáp ứng yêu cầu chế tạo mẫu scaffold sinh học
được thiết kế bằng phương pháp 3D Printing FDM.

- Thiết kế mẫu scaffold theo yêu cầu vật liệu sinh học cấy ghép tế bào theo
tiêu chuẩn ISO 10993.

- Chế tạo mẫu scaffold thiết kế bằng phương pháp 3D Printing FDM với
các thông số thử nghiệm cài đặt.
Xác định mối quan hệ thành phần và cấu trúc vật liệu polyme sinh học PLA
ảnh hưởng đến khả năng chế tạo và tính chất mẫu sản phẩm polyme scaffold PLA
tạo thành.

- Đánh giá tính chất sản phẩm cấu trúc giàn giáo (scaffold) tạo thành theo
các thông số chế tạo khác nhau:
o Độ bển cơ học của sản phẩm.
o Cấu trúc mẫu xốp Archimede và Optical Microscope
o Cấu trúc hình thái học SEM
o Đánh giá độ xốp qua cân thủy tĩnh


3
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

- Kết luận về mối liên hệ thành phần – cấu trúc vật liệu (nhựa PLA) đến
tính chất sản phẩm tạo thành (scaffold PLA).
Đối tượng nghiên cứu
Các tính chất nhiệt dẻo vaf tính chất cơ học của PLA.
Vật lihocjpolymer sinh học cấu trúc scaffold (vật liệu scaffold).
Nội dung đề tài
- Khảo sát và đánh giá tính chất lưu biến gia công nhiệt dẻo của PLA: DSC, GPC,
MFI.
- Chế tạo mẫu in 3d cấu trúc giàn giáo theo tiêu chuẩn vật liệu sinh học ISO10993:
3D Print, Compression test, Microstructure Observer SEM, Cân thủy tĩnh
- Xác định mối quan hệ tính chất vật liệu – khả năng tạo mẫu cấu trúc giàn giáo:
thông số chế tạo – tính chất mẫu


4
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về Poly lactic acid (PLA)
1.1.1 Giới thiệu chung
Polylactic acid (PLA) là một trong những loại biopolymers phân hủy sinh
học được sử dụng phổ biến nhất hiện nay (khoảng 200.000 tấn/năm) do có độ bền
kéo cao, giá thành thấp, trong suốt, khả năng tương hợp sinh học cao. Nó là một
trong các polymers sinh học được sản xuất từ các loại bột ngô, lúa mì, khoai tây...,
không như các loại polymers khác được sản xuất từ nguyên liệu dầu mỏ. Đặc biệt,

PLA rất thân thiện với môi trường bởi khả năng phân hủy sinh học cao (phân hủy
hoàn toàn từ 90 - 180 ngày, tùy theo điều kiện phân hủy sinh học). Chính vì vậy,
trong mười năm trở lại đây, PLA được tập trung nghiên cứu và đưa vào sử dụng
rộng rãi trên thị trường từ đó thay thế cho những sản phẩm polymers có nguồn gốc
dầu mỏ không có khả năng phân hủy. Năm 2002, công ty Cargill Dow polymers
(LLC) đã đưa PLA vào sản xuất ở qui mô công nghiệp đầu tiên ở Nebraska với
công suất 140.000 tấn/năm. Ước tính đến năm 2015 sản lượng tiêu thụ PLA có thể
đạt đến 500.000 tấn/năm và còn có thể tăng đến 1 triệu tấn/năm đến năm 2020 [1].
1.1.2 Tính chất của Poly lactic acid
Poly(axit lactic) (PLA) là một trong số polyme có khả năng phân hủy được
nghiên cứu và sản xuất nhiều nhất hiện nay bởi dễ dàng được gia công trong các
thiết bị gia công chất dẻo thông thường, thích hợp để chế tạo bao bì, màng bọc thực
phẩm, các sản phẩm sử dụng một lần.. Monome ban đầu của PLA là axit lactic được
tạo thành khi vi khuẩn sử dụng tinh bột làm thức ăn. Axit lactic có 2 dạng đồng
phân có hoạt tính quang học là L (+) axit lactic và D (-) axit lactic. PLA có 4 dạng
cấu trúc: isotactic, syndiotactic, heterotactic và isotactic stereoblock [2].
.


5
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Hình 1. 1: Các dạng cấu trúc của Poly lactic acid [2].
PLA có nhiều tính chất tốt như có độ bền kéo đứt cao, mô đun đàn hồi cao,
trong suốt, tỷ trọng nhẹ hơn nhiều so với kim loại, nhưng khác với các vật liệu
polymers có nguồn gốc dầu mỏ là PLA có khả năng phân hủy sinh học cao nên thân
thiện với môi trường từ đó PLA được coi như một polymer nhiệt dẻo đa năng và
được sử dụng - ứng dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực kỹ thuật lẫn đời sống.

Tuy nhiên, PLA khá giòn và độ cứng cao nên khó sử dụng làm vật liệu bao gói, quy
trình điều chế khá phức tạp và đòi hỏi công nghệ cao khiến giá thành PLA khá cao.
PLA có thể được tổng hợp từ ba phương pháp khác nhau nhưng chủ yếu bằng
phương pháp polymers hóa trực tiếp và phương pháp “cationic ring opening
polymersization” (ROP). Quá trình tạo thành lactide là một trong những giai đoạn


6
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

quan trọng nhất bởi độ tinh khiết quang học của lactide có ảnh hưởng trực tiếp đến
sản phẩm PLA [2].
1.1.2.1. Tính chất vật lý
Bảng 1. 1: Một số tính chất của PLA [3].

Tính chất
Tính tan
Cấu trúc tinh thể
Nhiệt độ nóng chảy (Tm, oC)
Nhiệt độ thủy tinh hóa (Tg,
o

C)
Nhiệt độ phân hủy (oC)
Độ dãn dài khi đứt (%)
Thời gian bán hủy trong môi
trường các muối thông
thường (tháng)

PDLA

PLLA

PDLLA

Tất cả tan trong benzen, clorofom, acetonitrin,
tetrahydrofuran, dioxan… Không tan trong etanol, metanol,
nước, hydrocacbon béo.
Tinh thể

Bán tinh thể

Vô định hình

~180

~180

Biến đổi

50-60

55-60

Biến đổi

~200

~200

185-200

20-30

20-30

Biến đổi

4-6

4-6

2-3

PLA thường ở dạng hạt (ngoài ra còn có ở dạng sợi) có màu trắng đục, cứng.
Tỷ trọng của PLLA là 1,25-1,29 g/cm 3 và PDLLA là 1,27 g/cm3. Độ tan của PLA
phụ thuộc vào khối lượng phân tử (KLPT) và độ kết tinh. PLA tan trong các dung
môi hữu cơ như: axeton, clorua hay florua hữu cơ, metyl etyl xeton, đioxan, furan,
pyridin, etyl lactat, tetrahydrofuran, xylen, etylaxetat, dimetylsulfoxit, N,Nđimetylfocmamit. PLA không tan trong nước, ancol (metanol, etanol, propylen
glycol) và hydrocacbon chưa thế (hexan, heptan). Trong dung dịch, độ nhớt của
PLA tuân theo phương trình Mark-Hauwink. Tính chất vật lý của PLA phụ thuộc
vào cấu trúc lập thể [2].
1.1.2.2. Tính chất hóa học
PLA thuộc nhóm poly (α-hydroxy ester), được điều chế từ nguồn nguyên liệu
có nguồn gốc tự nhiên là tinh bột (đa phần từ tinh bột bắp). PLA có khả năng chống


7

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

cháy, chống bức xạ tử ngoại, ít bị phai màu. Nó dễ nhuộm màu với tỷ lệ chất màu
rất nhỏ. Ngoài ra, PLA giữ mùi hương tốt, cách nhiệt tốt, độ bóng và trong cao, trơ
với chất béo.Trong môi trường ẩm, đặc biệt khi có mặt axit và bazơ, nó dễ bị thuỷ
phân.
Sự phân hủy PLA chủ yếu do sự thủy phân các liên kết ester và xảy ra một
cách ngẫu nhiên dọc theo mạch polyme khi có mặt của H2O theo phương trình sau:

Hình 1. 2: Phương trình phân hủy của PLA [2].
Hai yếu tố ảnh hưởng chính đến sự thủy phân của PLA là sự thấm nước và
cơ chế tự xúc tác. Trong môi trường axit, quá trình thủy phân PLA có thêm hai giai
đoạn là proton hoá và giai đoạn tách proton. Các nhóm ester bị proton hóa làm cho
nguyên tử cacbon-cacbonyl trở nên hoạt động hơn, tiếp nhận sự tấn công của tác
nhân proton (H3O+). Sau đó, xảy ra quá trình phân cắt liên kết axyl-oxy tạo thành
sản phẩm là các đoạn mạch oligomer của axit lactic hay các đoạn phân tử PLA chứa
các nhóm –COOH cuối mạch. Các nhóm này lại xúc tác cho quá trình thủy phân
PLA tiếp theo cơ chế “tự xúc tác” như đã nêu ở trên. Trong môi trường kiềm, OHlà tác nhân nucleofin rất mạnh, dễ dàng tấn công vào nguyên tử C trong nhóm C=O,
gây thủy phân PLA nhanh.
PLA dễ bị tác động của vi sinh vật và quá trình phân hủy gồm 2 giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất, vi sinh vật tiết ra enzym xúc tác quá trình thủy phân PLA thành
các đoạn mạch ngắn có kích thước đủ bé để các vi sinh vật có thể sử dụng nó làm
nguồn dinh dưỡng (giới hạn kích thước oligomer PLLA mà vi sinh vật có thể tiêu
hóa được là 11.000). Giai đoạn thứ hai , vi sinh vật tiêu hóa các sản phẩm thủy phân
trên tạo ra sinh khối, CO2 và H2O.


8

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Quá trình thủy phân enzym và phân hủy của PLA trong các môi trường chứa
vi sinh cũng chịu ảnh hưởng lớn bởi KLPT và độ kết tinh của PLA ban đầu. KLPT
của PLLA càng nhỏ thì tốc độ phân hủy sinh học càng lớn. PLA có KLPT càng thấp
càng dễ bị phân huỷ bởi vi sinh vật. Khi tăng hàm lượng tinh thể, độ bền của PLA
tăng lên. PLA thu được bằng trùng ngưng axit lactic có KLPT thấp và chứa nhiều
nhóm –COOH và – OH cuối mạch nên chúng có thể tham gia phản ứng với các
monome hay polyme chứa nhóm chức cuối mạch như các nhóm cacboxyl,
hyđroxyl, amino, anhyđrit axit... Kết quả là mạch PLA được nối dài thêm, KLPT
tăng [2].
1.1.2.3. Khối lượng phân tử
Polymer tạo thành là những hỗn hợp đồng đẳng phân tử, do đó khối lượng
phân tử của polymer chỉ là giá trị trung bình.
Tính chất của polymer phụ thuộc vào khối lượng phân tử, cấu trúc thành
phần hoá học của phân tử, cũng như sự tương tác của các phân tử.
Ảnh hưởng của khối lượng phân tử:

- Khả năng gia công: Trọng lượng phân tử có thể có tác động rất lớn đến
-

các tính chất cuối cùng của vật liệu.
Độ bền cơ học:
o Trọng lượng phân tử cao làm tăng khoảng cách vật liệu có thể kéo dài
trước khi vỡ. Mức độ kết nối giữa các phân tử cao hơn cho phép vật
liệu được kéo xa hơn trước khi chuỗi bị phá vỡ.
o Trọng lượng phân tử cao làm tăng khả năng chống va đập của vật liệu.
Mức độ kết nối giữa các phân tử cao hơn có nghĩa là để phá vỡ, cần

phải phá vỡ nhiều liên kết polymer hơn, điều này có nghĩa là polymer
có thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn trước khi hỏng.

1.1.2.4. Độ đa phân tán
Các tính chất cơ lý của polyme không thể chỉ được đặc trưng bằng giá trị
KLPT trung bình của nó, bởi vì cùng một giá trị KLPT trung bình nhưng các mẫu


9
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

polyme cóthể khác nhau về thành phần các đoạn mạch. Để mô tả đầy đủ sự phân bố
của các đoạn mạch trong thành phần của polyme người ta sử dụng thêm một khái
niệm mới nữa là : Độ đa phân tán.
Độ đa phân tán của polyme được xác định bằng giá trị giới hạn của KLPT
trung bình của các phân đoạn và được biểu diễn thành đường cong phân bố của
polyme theo KLPT.
1.1.2.5. Tính chất cơ học
PLA là một polymer bán tinh thể và có tính chất cơ học cao như các nhựa
nhiệt dẻo thông dụng khác. Nó có độ cứng cao, dễ tạo thành nếp khi gấp, độ bền
mài mòn cơ học cao, mô đun đàn hồi và độ bền kéo đứt khá lớn nhưng khả năng
dãn dài kém và độ mềm dẻo không cao so với PE hay PP. Tính chất cơ học của PLA
có thể thay đổi trong phạm vi rộng từ mềm, dãn dẻo tới cứng. PLA có độ bền kéo
cao, phụ thuộc vào thành phần và khối lượng phân tử. Khi khối lượng phân tử tăng,
tính chất cơ của PLA tăng (KLPT của PLLA tăng từ 23.000 đến 67.000, độ bền uốn
tăng từ 64 đến 106 MPa còn độ bền kéo lại giảm còn 59 MPa. Với PDLLA, khi
KLPT tăng từ 47.500 đến 114.000, độ bền kéo đứt thay đổi từ 49 đến 53 MPa, lực
xoắn biến đổi từ 84 đến 88 MPa). PLLA kết tinh và có thể phân huỷ sinh học, trong

khi PDLLA hoàn toàn ở trạng thái vô định hình. Do đó, PLLA có tính chất cơ học
tốt hơn PDLLA khi cùng KLPT [7].
1.1.3 Ưu nhược điểm của poly lactic acid
1.1.7.1 Ưu điểm
PLA là loại nhựa có khả năng phân hủy sinh học cao với thời gian phân hủy
ngắn, vì vậy có thể tiết kiệm được nguồn năng lượng nhất định để xử lý PLA. Đồng
thời loại polymer này có độ tương thích sinh học cao, không độc hại với cơ thể
người, nên được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực đặc biệt là y sinh. Hiện nay,
PLA đang là sản phẩm được sản xuất và ứng dụng đại trà trong công nghiệp với giá
thành rẻ hơn so với các loại nhựa phân hủy sinh học khác với độ bền kéo và môđun
đàn hồi cao [1].


10
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

1.1.7.2 Nhược điểm
Bên cạnh các ưu điểm nổi bật thì PLA cũng có những hạn chế về mặt tính
chất như: độ dãn dài (5-7%), nhiệt độ chuyển thủy tinh thấp T g (60-68oC) dẫn đến
khả năng ổn định thấp, hơn nữa PLA dễ bị thủy phân, tốc độ phân hủy thấp và để
sản xuất PLA trong qui mô công nghiệp đòi hỏi phải có chi phí cho quy trình công
nghệ cao, do đó giá thành sản phẩm cao hơn so với các loại nhựa có nguồn gốc hóa
thạch như PP, PE, PA [1].
1.1.4 Ứng dụng của Poly lactic acid
Tuỳ thuộc vào KLPT, cấu trúc kết tinh mà PLA có tính chất khác nhau và
PLA được ứng dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống. Do có
khả năng che chắn hơi nước tốt, độ bền kéo khá cao, độ cứng lớn, có khả năng
tương hợp sinh học, phân huỷ sinh học và tỷ trọng nhẹ hơn nhiều so với kim loại

nên PLA được coi như một polyme nhiệt dẻo đa năng. Cũng như các loại polymer
khác trên thị trường, PLA thường được biến tính trước khi đưa vào sản xuất nhằm
đáp ứng những yêu cầu cụ thể trong từng lĩnh vực ứng dụng. Các nghiên cứu gần
đây cho thấy PLA thường được biến tính dựa trên hai phương pháp. Phương pháp
thứ nhất là biến tính bề mặt (surface modification) nhằm tạo độ bám dính của PLA
với vật liệu khác. Vật liệu biến tính này được ứng dụng trong lĩnh vực y sinh
(truyền dẫn thuốc). Phương pháp biến tính thứ hai là trộn hợp hoặc hóa dẻo với các
polymner khác nhằm tăng cường cơ tính và khả năng chịu nhiệt của vật liệu.
Phương pháp này thường được ứng dụng trong lĩnh vực bao bì, đóng gói, ô tô, vật
liệu cách điện và composites [1].
1.1.4.1. Trong kĩ thuật mô
Từ những năm 1988, kỹ thuật cấy mô ra đời và trở thành phương pháp được
ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực y sinh. Phương pháp này giúp tái tạo lại các mô
sống bằng cách liên kết các tế bào sống với hệ thống khung bằng các vật liệu sinh
học, ở đó các tế bào có thể sinh sôi nảy nở nhanh chóng theo các chiều hướng khác
nhau. Vật liệu sinh học ra đời mở ra con đường tiềm năng trong việc thay thế các


11
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

mô sống và cả trong cấy ghép nội tạng. Có rất nhiều loại vật liệu sinh học được đưa
vào thử nghiệm lâm sàng, trong đó có kim loại, vô cơ nhưng chúng lại có những
nhược điểm lớn như tuy kim loại có cơ tính tốt nhưng lại không phân hủy sinh học,
tích trữ trong cơ thể con người gây những phản ứng bất lợi, hay vật liệu vô cơ bị
hạn chế do khó xử lý được và cấu trúc xốp. Vật liệu sinh học làm hệ thống khung
trong phải thỏa các điều kiện sau: độ tương thích sinh học cao, có độc tính thấp, có
khả năng phân hủy sinh học, vật liệu phải có đủ độ xốp, cơ tính và kích thước phù

hợp, để các tế bào hoặc mô có thể tăng trưởng và phát triển tốt và loại bỏ được chất
độc trong quá trình trao đổi chất. Chính vì vậy biopolymers, đặc biệt là PLA biến
tính là lựa chọn tốt nhất trong lĩnh vực này. Ví dụ: Trong số các loại biến tính,
PLA/Poly (Glycolic Acid) và copolymers poly (lactic acid-co-glycolic acid)
(PLGA) là một trong số ít polymers được Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm của
Mỹ (Food and Drug Administration FDA) cho phép ứng dụng lâm sàng ở người.
Loại copolymers này được thử nghiệm thành công trong việc tái tạo các loại mô ở
nhiều cơ quan khác nhau như: bàng quang, sụn, gan, xương, van tim cơ học [1].

Hình 1. 3. Ứng dụng của PLA trong việc nuôi cấy mô xương [4].


12
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

1.1.4.2. Kĩ thuật dẫn truyền thuốc
Con người luôn mong muốn tìm ra cách để phân phối các dược chất vào
đúng cơ quan mong muốn để tối ưu hóa khả năng điều trị của nó cũng như duy trì
các hoạt tính trong thời gian cần thiết và giảm thiểu những tác dụng phụ của thuốc.
Con người đã thử nghiệm lâm sàng nhiều nhóm chất khác nhau trong vai trò chất
dẫn truyền thuốc như: liposome, các hạt nano lipid rắn. Tuy nhiên, trong thời gian
gần đây các loại polyester phân hủy sinh học trong đó có PLA, PGA và copolymers
của chúng đã được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực truyền dẫn do vật liệu có khả
năng tương thích sinh học cao, khả năng phân hủy sinh học, độ bền cơ học, khả
năng xử lý nhiệt và độ hòa tan cao trong các dung môi hữu cơ. Bên cạnh những ưu
điểm trên thì PLGA lại có khuyết điểm là cấu trúc của chúng lại thiếu đi những
nhóm chức năng hoạt hóa để tạo điều kiện tương tác với các tế bào, vì vậy nó làm
cho hiệu quả dẫn truyền thấp và thời gian lưu trong cơ thể không lâu [1].

Hình 1. 4: Thuốc nano sản xuất từ PLA [5].
1.1.4.3. Ứng dụng trong lĩnh vực bao bì đóng gói
Do tính chất che chắn và bảo quản tương đương với các polyme nhiệt dẻo
truyền thống như PE và PVC, trong khi có thể phân huỷ sinh học nên PLA được sử
dụng làm vật liệu bao gói các sản phẩm như hoa quả tươi, café, các loại thực phẩm,
đồ uống lạnh… thay thế cho PE.


13
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Theo các nghiên cứu thì PLA biến tính bằng phương pháp hóa dẻo,
copolymer hóa và composite được ứng dụng nhiều trong việc sản xuất màng phim
mỏng để sử dụng trong bao gói bánh kẹo, thực phẩm, các mác, nhãn dán… làm các
loại chai có độ trong cao, thùng, hộp đựng hoa quả và đồ dùng một lần khác… Bên
cạnh đó, các loại PLA biến tính gia cường bằng bentonite, được phủ lớp silicate và
microcrystalline cellusose có tính kháng tia UV và ánh sáng khả kiến (thành phần
có hại làm biến tính chất lượng sản phẩm ) nên thích hợp ứng dụng làm bao bì bảo
quản thực phẩm. Ngoài ra trong bảo quản thực phẩm, việc chống sự xâm nhập của
vi khuẩn luôn được quan tâm chú trọng vì nếu thực phẩm tiếp xúc với bao bì nhiễm
khuẩn sẽ sinh ra hoạt chất gây bệnh. Để hạn chế quá trình tấn công của vi khuẩn
lên bề mặt tiếp xúc giữa bao bì và thực phẩm, các nhà nghiên cứu đã tìm ra loại
PLA biến tính dạng composite là hỗn hợp giữa PLA dạng nền liên kết với hạt
pectin, do trên bề mặt vật liệu sẽ hấp thụ và lưu giữ những hoạt chất kháng khuẩn
[1].

Hình 1. 5: Ứng dụng của PLA biến tính trong sản phẩm bao bì thực phẩm [1].

1.1.4.4. Ứng dụng trong lĩnh vực điện tử
Công nghiệp điện tử cũng là một trong những ngành ứng dụng đầu tiên của
in 3D. Máy in 3D đã được sử dụng để chế tạo các bộ phận phức tạp đặc biệt từ các
chất liệu khác nhau và đã mở ra một trào lưu mới của ngành công nghiệp này. Rõ
ràng, khi áp dụng công nghệ này thì những chi tiết phức tạp được in ra một cách
nhanh chóng và chuẩn xác hơn rất nhiều. Hãng Cartesian của Úc đã tạo ra máy in


14
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

3D Argentum, phun ra mực dẫn điện (làm bằng các hạt nano bạc) lên giấy, vải,
acrylic, nhựa, MDF và nhiều chất liệu sợi thủy tinh khác, tạo ra các bo mạch cứng
và linh hoạt, thậm chí có thể được dệt vào quần áo [3].

Hình 1. 6: Máy in 3D có thể in mạch điện tử [3].

1.1.4.5. Ứng dụng trong lĩnh vực ôtô
Ngoài mục đích thử nghiệm, thiết kế, tạo mẫu và sản xuất một số bộ phận,
công cụ lắp ráp đặc biệt, ngành công nghiệp ô tô đã sử dụng công nghệ in 3D để sản
xuất ra những chiếc xe hoàn chỉnh. Trên thực tế, chiếc xe hơi đầu tiên được tạo ra
bằng công nghệ in 3D là Urbee, được sản xuất toàn bộ bằng công nghệ in 3D. Đa số
chi tiết máy được in trên máy in 3D của Công ty Statasys - nhà sản xuất các hệ
thống sao chép nhanh các loại khuôn mẫu. Nhà sản xuất chiếc xe này đã tập trung
vào việc tăng tối đa số lượng các bộ phận xe được in 3D với mục tiêu chính là tiết
kiệm nhiên liệu. Tuy Urbee chưa thể đạt được vận tốc như những chiếc ôtô thông
thường nhưng lại tiết kiệm nhiên liệu hơn hẳn và được thiết kế khá đẹp mắt [3].

15
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Hình 1. 7: Chiếc xe ô tô Urbee được sản xuất toàn bộ bằng công nghệ in 3D [3].
1.1.4.6. Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp
Việc sử dụng màng phủ giúp tăng tốc độ chín của cây trồng, bảo tồn độ ẩm
và phân bón, ức chế sự tăng trưởng của cỏ dại, nhiễm nấm và côn trùng phá hoại.
Màng phủ sinh học từ hỗn hợp blend của PLA, chất phụ gia và một số polymers
phân hủy sinh học khác có ưu điểm là khả năng phân hủy chậm hơn các loại màng
phủ sinh học khác và khả năng chống chịu với sự thay đổi của thời tiết.
PLA được sử dụng làm các bầu đựng ươm cây giống hay các màng che phủ,
bảo vệ cây trồng do nó có khả năng phân huỷ thành các sản phẩm đi vào trong đất
sau thời gian sử dụng nhất định. Các sản phẩm này cũng có thể trở thành nguồn
cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Ngoài ra, PLA biến tính còn được ứng dụng
làm chậu cây, dây buộc cà chua và một số vật dụng khác…[1].


16
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Hình 1. 8: Màng phủ sinh học sản xuất từ PLA [3].
1.2 Công nghệ in 3D
1.2.1 Giới thiệu về công nghệ in 3D
Công nghệ in 3D hay công nghệ tạo mẫu nhanh là cách thức để thực hiện
việc in 3D, hay cách thức để máy in 3D hoạt động. Ngày nay công nghệ in 3D phát

triển rất đa dạng, với mỗi sản phẩm 3D có thể được in ra với nhiều loại vật liệu khác
nhau, vật liệu dạng khối, dạng lỏng, dạng bột bụi. Với mỗi loại vật liệu cũng có
nhiều phương thức để in như sử dụng tia laser, dụng cụ cắt, đùn ép nhựa… In 3D là
một dạng công nghệ được gọi là sản xuất đắp dần/đắp lớp (Additive
Manufacturing). Các quá trình đắp dần tạo ra các đối tượng theo từng lớp, khác với
các kỹ thuật đúc hoặc cắt gọt (như gia công).
Phương pháp tạo mẫu nhanh (rapid prototying) dựa trên nguyên tắc xây dựng
từng lớp vật liệu tương ứng với mô hình 3D bằng cách sử dụng các máy in 3D. Quy
trình này thực hiện cần phải có dữ liệu thiết kế đã hoàn thiện và chuyển về định
dạng .STL rồi nhập vào máy in 3D, từ đó sẽ được tự động xử lý và phân mô hình
thành các lớp để được tạo mẫu [5].


17
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

1.2.2. Phân loại công nghệ in 3D
1.2.2.1. SLA (Stereolithography):
Là kĩ thuật dùng tia laser làm đông cứng nguyên liệu lỏng để tạo các lớp nối
tiếp cho đến khi sản phẩm hoàn tất, độ dày mỗi lớp nhỏ nhất có thể đạt đến 0,06mm
nên rất chính xác.
Có thể hình dung kỹ thuật này như sau: đặt một bệ đỡ trong thùng chứa
nguyên liệu lỏng, ánh sáng tia laser di chuyển (theo thiết kế) lên mặt trên cùng của
nguyên liệu lỏng theo hình mặt cắt ngang của sản phẩm làm lớp nguyên liệu này
cứng lại. Bệ đỡ chứa lớp nguyên liệu đã cứng được hạ xuống để tạo một lớp mới,
các lớp khác được thực hiện tiếp tục đến khi sản phẩm hoàn tất.
Ưu điểm: Tạo mẫu độ chính xác cao, bề mặt nhẵn, có thể tạo ra các mẫu hình
dạng phức tạp và kích thước lớn, sử dụng vật liệu nhựa dạng đục.

Nhược điểm: Máy móc sử dụng công nghệ này cồng kềnh hơn và đắt hơn so
với các công nghệ in 3D khác. Khi sử dụng công nghệ này để tạo mẫu đòi hỏi một
số yêu cầu đặc biệt như: cần phải bảo quản mẫu trong phòng tối để tránh ánh ang
mặt trời làm cong vật liệu nhựa cảm quang tạo mẫu, yêu cầu sự bảo dưỡng mẫu cẩn
thận và cần xử lý mẫu sau khi in, ngoài ra mẫu có thể chứa một lượng nhựa độc hại
tồn tại trong một thời gian hữu hạn [5].
1.2.2.2. SLS (Selective Laser Sintering)
Công nghệ in 3D SLS (Selective Laser Sintering) vận hành tương tự SLA
nhưng vật liệu ở dạng bột, thủy tinh,…có thể tạo lớp bằng vật liệu phụ trợ là keo
chuyên dụng (có khi kèm màu sắc CMYK, RGB nếu in 3D đa sắc màu), hoặc tia
laser, tia UV,…
Ưu điểm: Khả năng tạo mẫu bằng các loại vật liệu dạng bột khác nhau như
nhựa, kim loại, thủy tinh. Tạo mẫu đa dạng về màu sắc, có thể tạo ra các mẫu hình
dạng phức tạp, không cần sử dụng vật liệu hỗ trợ. Xét về độ mịn bề mặt, SLS cho
chất lượng cao hơn FDM bởi vì rất khó để phân biệt các lớp in bằng mắt thường.


18
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Nhược điểm: Phức tạp, chi phí đầu tư cao, chi phí vận hành cao do hao tổn
vật liệu lớn. Các mô hình kín và có phần rỗng bên trong vẫn phải tiêu tốn một lượng
vật liệu khá lớn [5].
1.2.2.3. FDM (Fused Deposition Manufacturing)
Công nghệ in 3D FDM là công nghệ sử dụng vật liệu nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật
được đùn qua đầu gia nhiệt, sau đó đắp theo lớp để tạo hình. Sử dụng nhựa ABS,
PLA, nylon .v.v… FDM thường được sử dụng để chế tạo dạng mẫu hình học phức
tạp và các bộ phận chức năng, bao gồm cả giai đoạn sản xuất các nguyên mẫu, sản

phẩm tiền công nghiệp, sản phẩm trợ sản xuất, chi tiết lắp ráp và vật dụng cố định.
Ưu điểm: Máy in 3D công nghệ FDM sử dụng hàng loạt các vật liệu nhựa
ABS, PLA với các sự lựa chọn màu sắc khác nhau. Chi phí bảo dưỡng thấp, vật liệu
in không độc hại, không cần sự giám sát trong quá trình in. Các mẫu in bằng công
nghệ FDM độ bền tốt, có khả năng chịu nhiệt, chịu va đập lớn.
Nhược điểm: Công nghệ FDM tạo ra các lớp in dày hơn vì vậy công nghệ
này thường ít được sử dụng cho việc tạo mẫu yêu cầu độ chính xác tuyệt đối. Bề
mặt nhẵn của mẫu in bằng FDM có thể đạt được bằng cách xử lý mẫu bằng tay [5].
1.2.2.4. Công nghệ in 3D khác
a. Công nghệ SLM (Selective Laser Melting)
Đây là công nghệ in 3D kim loại, sử dụng vật liệu dạng bột titan, bột nhôm,
bột đồng, bột thép để làm vật liệu in 3D. Công nghệ SLM vận hành tương tự SLA,
SLS nhưng sử dụng tia UV, tia laser cường độ lớn.
Vật liệu điển hình được sử dụng là thép không gỉ, nhôm, titan, và cobalt
chrome. Đối với các ứng dụng trong ang không vũ trụ hoặc chỉnh hình y tế ngành
công nghiệp, SLM được sử dụng để tạo các bộ phận với hình học phức tạp và cấu
trúc thành mõng, với các kênh ẩn hoặc khoảng trống.
b. Công nghệ EBM (Electron Beam Melting)


19
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Ngược lại với SLM, kỹ thuật EBM sử dụng một ang tia điện tử máy tính
điều khiển dưới chân không để làm tan chảy hoàn toàn bột kim loại ở nhiệt độ cao
lên đến 1000 °C. Đây là loại máy in 3D có thể sử dụng kim loại như titan tinh khiết,
Inconel718, và Inconel625 để chế tạo phụ tùng hàng không vũ trụ và cấy ghép y tế.
Nhưng trong khi các công nghệ in 3D hiện nay nó rất chậm và rất tốn kém.

c. Công nghệ LOM (Laminated Object Manufacturing)
Công nghệ LOM sử dụng nguyên liệu đầu vào là các vật liệu có thể dát
mỏng như giấy, gỗ … dạng cuộn hay tờ, mỗi layer chính là mỗi tờ giấy hay lát gỗ,
biên dạng layer được cắt ra bằng laser hay dụng cụ cắt rồi dán chồng lên nhau tạo
nên vật thể 3D. Đối với công nghệ này có thể tạo ra vật thể có màu sắc theo đúng
thiết kế.
d. Công nghệ BJ (Binder Jetting)
Đây là công nghệ 3D được phát minh tại MIT. Các công nghệ in 3D xuất
hiện dưới nhiều tên. Nó được gọi là “ “in 3D in phun.
Binder phun là một quá trình sản xuất chất phụ gia. Đây là loại máy in 3D sử
dụng hai vật liệu: một loại bột có trụ sở (thường thạch cao) nguyên liệu và một tác
nhân liên kết. Các đại lý đóng vai trò như một chất kết dính giữa các lớp bột. Thông
thường, các chất kết dính được ép đùn ở dạng lỏng từ một đầu in – chỉ cần nghĩ đến
một máy in phun 2D thông thường. Sau một lớp xong, tấm xây dựng được hạ xuống
và quá trình này lặp đi lặp lại [5].
1.2.3. Công nghệ in 3D FDM
Trong công nghệ tạo mẫu nhanh FDM (Fused Deposition Modeling) đường
kính đùn ra từ vòi phun nằm trong khoảng 0,25-1mm, vì vậy hầu hết các loại vật
liệu nhiệt dẻo đều có thể dáp ứng được với việc thay đổi kích thước. Ngoài ra, cùng
một loại vật liệu nhưng có thể sử dụng nhiều màu sắc khác nhau để tạo ra những chi
tiết yêu cầu nhiều màu sắc.


20
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM (Fused Deposition Modeling) tạo cơ tính tốt
cho vật liệu tạo mẫu là nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của

công nghệ này, bởi vì nó đáp ứng tối đa các yêu cầu đa dạng của người sử dụng vật
liệu.
Quá trình tạo mẫu nhanh FDM không giống như công nghệ SLA, LOM,
SLS phải sử dụng tia laser để tạo hình sản phẩm mà công nghệ tạo mẫu nhanh FDM
đơn giản hơn rất nhiều. Thiết bị tạo mẫu nhanh FDM hoạt động đơn giản, độ tin cậy
cao, bảo dưỡng dễ dàng.
Quá trình tạo mẫu nhanh FDM không ảnh hưởng đến môi trường. Công nghệ
tạo mẫu nhanh FDM sử dụng vật liệu nhựa nhiệt dẻo không độc, không mùi, và do
đó sẽ không gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Thiết bị hoạt động tạo ra ít tiếng
ồn [5].
Nguyên lý tạo mẫu nhanh gồm 8 bước thực hiện sau:
Bước 1: Thiết kế vật thể 3D trên phần mềm CAD, một phần mềm quen thuộc
hỗ trợ thiết kế trên máy tính. Mô hình của vật thể hoặc được thiết kế trực tiếp trên
phần mềm này hoặc được đưa vào phần mềm thông qua việc sử dụng thiết bị quét
laser.
Bước 2: Sau khi bản thiết kế được hoàn thành, ta cần tạo ra tài liệu STL Standard Tessellation Language, một dạng tài liệu quen thuộc với công nghệ sản
xuất đắp dần.. Tập tin .STL thể hiện các bề mặt ngoài của mô hình CAD gốc và là
cơ sở để tính toán các lát cắt vật liệu.
Bước 3: Chuyển file thiết kế để phần mềm cắt lớp tính toán dựa trên yêu cầu
cụ thể và điều chỉnh thông số mô hình, xác lập kết nối máy tính với máy in. Các tập
tin .STL mô tả phần thông tin vật thể được chuyển sang máy in gia công, do đó cần
thiết điều chỉnh thông số của các tập tin như kích thước, vị trí, định hướng cho tiến
trình in.


21
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Bước 4: Thiết lập thông số máy in và quy trình in. Máy in cần được thiết lập
đúng cách trước khi bắt đầu quy trình, việc thiết lập liên quan đến các thông số quy
trình in như những hạn chế về vật liệu, nguồn điện, độ dày lớp, thời gian, độ đặc,
lớp vật liệu đỡ, v.v…
Bước 5: Bắt đầu quy trình in được thực hiện tự động. Máy tính phần lớn có
thể thực hiện mà không cần kiểm tra chặt chẽ những vẫn cần giám sát để đảm bảo
không có lỗi đã xảy ra như dư vật liệu, điện năng hoặc phần mềm không ổn định,
v.v…
Bước 6: Lấy sản phẩm. Sau khi hoàn thành quá trình in, sản phẩm được tách
đế ra khỏi máy in. Cần đảm bảo máy dừng hoạt động và đưa về nhiệt độ phòng
trước khi thao tác.
Bước 7: Hoàn thiện sản phẩm. Sau khi tháo sản phẩm khỏi máy, trước khi
sẵn sàng sử dụng cần vệ sinh hoàn thiện sản phẩm. Các quá trình thao tác đòi hỏi sự
tỉ mỉ, kiên nhẫn và kinh nghiệm thao tác của người làm.
Bước 8: Trước khi đưa vào sử dụng thực tế, tùy theo yêu cầu cụ thể mà ta xử
lý thêm cho mục đích cho phù hợp. Chẳng hạn nó có thể được quét lớp lót và sơn
phủ bề mặt để đạt yêu cầu sử dụng bên ngoài, hoặc được lắp ráp thêm các thành
phần cơ khí hoặc điện tử [5],[8].


22
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

Hình 1. 9: Quy trình tổng quát gia công mẫu theo AM, bao gồm 8 giai đoạn [8].
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình chế tạo
- Nhiệt độ: ta nên chọn khoảng trung bình nhiệt độ chảy của PLA để nhựa có
độ nhớt vừa phải. Đối với một số máy tạo mẫu nhanh có bàn nung nhiệt, mục đích
để giảm sự chênh lệch giữa nhiệt độ của nhựa ngay lúc ra khỏi đầu đùn và bàn để

vật tạo sự bám dính tốt nhất, để các lớp trên không bị cong vênh.
- Đường kính sợi nhựa in: sẽ được quyết định bởi lớp in của sản phẩm. Nếu
đường kính sợi nhựa in 3D không đúng tiêu chuẩn, thể tích nhựa được đùn ra sẽ
thay đổi và phần mềm không thể tự động điều chỉnh tốc độ kéo nhựa hoặc chiều dài
sợi nhựa vào bộ đùn được. Thay vào đó, lượng nhựa đắp lên mô hình sẽ không đúng
như những tính toán mà phần mềm nội suy ra, dẫn tới những khuyết tật trên sản
phẩm in 3D.
- Đường kính đầu phun: là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp tới công đoạn in mô
hình.. Nó giúp tăng hiệu suất , cho phép in 3D với tốc độ cao, và giúp in ra mô hình
in 3D mượt, tinh tế.


23
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

- Tốc độ in: nếu chạy với tốc độ cao sẽ dẫn tới việc các góc bị bo trò hoặc
kích thước các cạnh không bằng nhau. Tốc độ in có sự tỷ lệ thuận với nhiệt độ in,
khi tốc độ in tăng lên thì nhiệt độ cũng tăng, khi tốc độ in giảm xuống thì nhiệt độ
cũng giảm theo.
1.3. Tổng quan về vật liệu scaffold
1.3.1. Định nghĩa
Tế bào gốc thường được cấy hoặc gieo vào một cấu trúc nhân tạo có khả
năng hổ trợ sự hình thành và phát triển của tế bào gốc có chức năng chuyên biệt
theo cả ba chiều, các cấu trúc này được gọi là Scaffold. Scaffold từ polymer y sinh
này sẽ làm giá thể để các tế bào phát triển lên đó, khi hình dạng của bộ phận cần
nuôi cấy đã hình thành đầy đủ thì polymer y sinh cũng được phân hủy hết. Kết quả
là sự phát triển của tế bào này sẽ hình thành và thay thế đầy đủ các bộ phận của cơ
thể bị khiếm khuyết (đặc biệt là các bộ phận này được hình thành từ tế bào sống chứ

không phải là một vật liệu chết). Các tế bào gốc và các bộ phận có thể thay thế là:
răng, xương, sụn, da….[9]
1.3.2. Vai trò của scaffold trong lĩnh vực nuôi cấy mô
Scaffold tạo cho tế bào cấy ghép một môi trường gần giống với môi trường
bên trong cơ thể và cho phép các tế bào tự phát triển môi trường vi chất của chúng.
Scaffold thường được dùng để phục vụ cho một hay nhiều các mục đích sau:
-

Ứng dụng cơ tính và đặc tính sinh học của Scaffod để điều chỉnh diễn

-

biến của các phase tế bào (cell phase).
Cho phép tế bào bám vào và di chuyển
Vận chuyển và giữ lại các tế bào, các yếu tố ảnh hưởng sinh hóa.
Hỗ trợ việc khuếch tán các chất dinh dưỡng quan trọng cho tế bào và
vận chuyển các sản phẩm của tế bào.

1.3.3. Các yêu cầu về tính chất của vật liệu scaffold
Để đạt được mục tiêu tái tạo mô, scaffold phải đạt được các yêu cầu cụ thể:


24
Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS.Nguyễn Thái Hòa

1.3.3.1. Tính chất lỗ xốp
Trong cấu trúc của vật liệu Scaffold cần có được một tỷ lệ lỗ xốp lớn
(porosity). Yêu cầu theo đó là các lỗ xốp phải có cấu trúc đồng nhất và kích thước

ổn định phù hợp với tế bào. Mục đích là tạo điều kiện thuận lợi cho việc gieo cấy tế
bào và cả cho việc khuếch tán cả tế bào và chất dinh dưỡng cho các tế bào đó [9].
1.3.3.2. Tính chất phân hủy sinh học
Phân hủy sinh học cũng là đặc tính quan trọng của vật liệu Scaffold. Scaffold
sẽ được hấp thụ bởi các mô xung quanh và mất dần mà không cần chúng ta phải lấy
ra bằng phẩu thuật. Khi các tế bào đang tạo thành các cấu trúc tự nhiên của riêng
chúng, scaffold là cấu trúc trợ lực chính và đỡ được toàn bộ lượng mô đang hình
thành. Sau đó, cấu trúc scaffold phải mất đi để nhường chỗ cho cấu trúc mô đã hình
thành, thay thế cho các cấu trúc scaffold mất đi đó. Lúc đó, cấu trúc của mô là cấu
trúc trợ lực chính. Và đến lúc cuối cùng, cấu trúc của mô là cấu trúc duy nhất còn
lại trong cơ thể [9].
1.3.3.3. Tính chất tương thích sinh học
Vật liệu polymer phải thích ứng với các mô, tế bào – nơi vật liệu tiếp xúc; có
khả năng kích thích sự hòa hợp với các mô này; Không gây sốc phản vệ với cơ thể
sau khi cấy ghép các vật liệu này trong thời gian dài. Sự xuất hiện phản ứng viêm
khi đưa vật ghép vào cơ thể là hiện tượng tự nhiên khi có vật lạ vào cơ thể, trong
trường hợp vật liệu có tính tương thích sinh học cao thì hiện tượng viêm do phản vệ
sẽ hết thúc trong vài ngày; trong trường hợp vật liệu không có tính tương thích sinh
học với mô tiếp xúc, hiện tượng viêm kéo dài do cơ thể thực hiện phản ưng phản vệ
để đào thải vật ghép ra ngoài cơ thể [9].
1.3.3.4. Tính có thể khử trùng
Tất cả các vật liệu cấy ghép phải được khử trùng trước khi thực hiện cấy ghép.
Các phương pháp khử trùng thông thường được sử dụng là: Tia gama, plasma, tia
cực tím; cồn, và nhiệt độ. Các vật liệu này phải không bị thay đổi tính chất, hình
dạng và cấu trúc khi sử dụng một trong những phương pháp khử trùng trước khi
đưa vào cơ thể để bảo đảm tính năng của chúng [9].