Tradisjonelle beindefektbehandlinger som titanimplantater og autologe beintransplantasjoner har begrensninger i behandling av store beindefekter, som gjør det omkringliggende beinvevet sårbart for skade. For å løse disse problemene jobber BioStruct-prosjektet med et bioresorberbart implantat for en mer benvennlig tilnærming til helbredelse.
bilde
△Den 3D-trykte sink-magnesium-legeringen utviklet av RWTH Aachen University i Tyskland, underkjevemodellen laget av PLA er kombinert med det defekttilpassede implantatet laget av ZnMg
Den 20. mars 2023 fikk Antarctic Bear vite at som en del av BioStruct-prosjektet studerte RWTH Aachen University i Tyskland en ny kombinasjon av sink-magnesiumlegering for gitterstruktur. De mener at laserstrålepulverbedfusjon (PBF-LB) er den eneste prosessen som er i stand til å produsere slike strukturer.
bilde
△ Gitterstruktur i sink-magnesiumlegering produsert ved bruk av PBF-LB-teknologi, med en søylediameter på 200 μm
Laserstrålepulversengfusjon, nytt håp for pasientspesifikke implantater?
Laserstrålepulverbedfusjon åpner for nye designalternativer for implantater som kan møte spesifikke pasientbehov som mekanisk stress og korrosjonsadferd på applikasjonsstedet. Ved å bruke en gitterstrukturdesigntilnærming, lages geometrien og arrangementet av gitterceller parametrisk i henhold til spesifiserte krav. Den resulterende gitterstrukturen er skreddersydd til plasseringen av beindefekten og er klar for produksjon ved bruk av PBF-LB-teknikken.
I studien oppnådde forskerne kornforfining og målrettet mikrostrukturell justering ved å tilsette en liten mengde magnesium til sink. De fremstilte den første gitterstrukturen ved å bruke en sink-magnesium-legering, som ble vist å være effektiv og reproduserbar som et kjevebeinimplantat. Gitterstrukturen som brukes i demonstratoren har en søylediameter på 200 μm.
Forskningsresultatene fra BioStruct-prosjektet vil bli brukt til produksjon av implantater, utformet basert på kunnskapen som er oppnådd fra produksjon og biokompatibilitet av sink-magnesiumlegeringsimplantater. I tillegg vil designprosessen også bli optimalisert og automatisert.
Det kan oppsummeres at RWTH Aachen University-teamet i Tyskland lager en material- og etterbehandlingsspesifikk database, samt en applikasjonsspesifikk database, for automatisk å integrere pasient- og produksjonsrelaterte behov i designprosessen. Det overordnede målet med prosjektet er å produsere skreddersydde, bioabsorberbare implantater som oppfyller spesifikke pasientkrav og tillater bruk av skånsommere behandlinger.
bilde
△ Delft-forskere bruker porøst jern for å 3D-printe biologisk nedbrytbare beinimplantater
Fremskritt innen beinimplantater gjennom 3D-utskrift
Ved å bruke ekstruderingsbasert 3D-utskrift har ingeniører ved Delft University of Technology laget biologisk nedbrytbare porøse jernimplantater med stort potensiale for å erstatte bein. Disse midlertidige implantatene kan absorberes av kroppen, bidra til å redusere risikoen for langvarig betennelse, og tillater design og fabrikasjon av porøse strukturer som behandler kritiske beindefekter.
bilde
△Forskere har funnet ut hvordan man kan bruke 3D-printere og gel-lignende materialer som inneholder levende celler for å skrive ut beinlignende strukturer
Samtidig har forskere ved University of New South Wales (UNSW) i Australia laget en ny teknologi som kan 3D-printe beinlignende strukturer sammensatt av levende celler, med potensielle anvendelser innen benvevsteknikk, sykdomsmodellering og medikamentscreening. Teknologien bruker keramikkbasert blekk som kan ekstruderes direkte inn i berørte områder for å lette in situ rekonstruksjon av brusk- og beindefekter. Oppdagelsen, gjort i samarbeid med førsteamanuensis Kristopher Kilian og Dr Iman Roohani fra UNSWs School of Chemistry, muliggjør utskrift av cellefylte 'skjeletter' ved romtemperatur.
