De toepassing van lasermicromachiningstechnologie in biologische toepassingsapparatuur
Toepassing drie
Vasculaire stentstructuurverwerking.
Vasculaire stentimplantatie is een effectief middel voor het behandelen van vaatziekten zoals arteriosclerose. De uitzetting van het bloedvat of de holte zorgt ervoor dat bij stenose of occlusie bloed in de afgesloten slagader kan stromen. De stent is gewoonlijk biocompatibel. Een prothese met buisvormige maasstructuur vervaardigd uit een metaallegering of een organisch polymeer. Implantatie van een metalen cardiovasculaire stent is momenteel de meest gebruikte methode voor de behandeling van occlusie van de kransslagader.
De meeste stents zijn gemaakt van metaal en blijven na implantatie permanent in de slagader, wat een risico op ernstige medische complicaties met zich meebrengt. Om dergelijke complicaties te vermijden, is een oplossing een biologisch absorbeerbare stent gemaakt van materialen zoals poly-L-melkzuur (PLLA) of polymelkzuur (PLA), maar vanwege zijn lage smeltpunt is hij extreem gevoelig voor thermische effecten. Bioabsorbeerbare materialen zijn een uitdagende taak en femtoseconde laserbewerkingstechnologie kan de thermische schade van de monsterhouderstructuur effectief beheersen.
Figuur (a) PLLA-blad en (b) gedeeltelijke structuur van een femtoseconde laser gesneden driehoekige gesneden structuur.
Als een non-contact", koude" verwerkingstechnologie die niet wordt beperkt door materialen, laser micromachining vermindert aanzienlijk de effecten van verschillende effecten, zoals smeltzone, door warmte beïnvloede zone en schokgolf op de omringende materialen. Ultrakorte pulslaserbewerking van de steiger maakt nauwkeurige rasterstructuren en gladde snijvlakken mogelijk om de thermische effecten van laserstraal-energie op het steigermateriaal te minimaliseren. Verwerkingsmethoden voor niet-thermische ablatie door lasermicromachining hebben de technologie van bio-absorbeerbare stents fundamenteel mogelijk gemaakt. Vasculaire stents met microbewerkingen met laser zijn echter duur en hebben een lage opbrengst. Hoe deze technologie kan worden gebruikt om industriële massaproductie van vasculaire stents te realiseren, is een urgent probleem voor onderzoekers.