Традиционални третмани дефекта костију, као што су имплантати од титанијума и аутологни коштани трансплантати, имају ограничења у лечењу великих коштаних дефеката, који остављају околно коштано ткиво подложним оштећењу. Да би се решио ова питања, пројекат БиоСтруцт ради на биоресорбабилном имплантату за приступ лечењу који је погоднији за кости.
слика
△ 3Д штампана легура цинк-магнезијум коју је развио РВТХ Универзитет у Ахену у Немачкој, модел мандибуле направљен од ПЛА комбинован је са имплантом који одговара дефектима од ЗнМг
Антарктички медвед је 20. марта 2023. сазнао да у оквиру пројекта БиоСтруцт, Универзитет РВТХ Ахен у Немачкој проучава нову комбинацију легуре цинк-магнезијум за структуру решетке. Они верују да је фузија ласерског снопа праха (ПБФ-ЛБ) једини процес који може да произведе такве структуре.
слика
△ Решеткаста структура легуре цинк-магнезијум произведена по ПБФ-ЛБ технологији, са пречником стуба од 200 μм
Фузија кревета у праху ласерског зрака, нова нада за имплантате специфичне за пацијенте?
Фузија лежишта праха ласерског зрака отвара нове могућности дизајна за имплантате који могу да задовоље специфичне потребе пацијената као што су механички стрес и корозивно понашање на месту примене. Користећи приступ дизајна решеткастих структура, геометрија и распоред ћелија решетке се креирају параметарски према специфицираним захтевима. Добијена решеткаста структура је прилагођена локацији коштаног дефекта и спремна је за производњу коришћењем ПБФ-ЛБ технике.
У студији, научници су постигли пречишћавање зрна и циљано микроструктурно прилагођавање додавањем мале количине магнезијума цинку. Они су произвели прву решеткасту структуру користећи легуру цинк-магнезијум, за коју се показало да је ефикасна и поновљива као имплантат вилице. Решеткаста структура коришћена у демонстратору има пречник стуба од 200 μм.
Резултати истраживања БиоСтруцт пројекта биће примењени на производњу имплантата, пројектованих на основу знања стеченог у производњи и биокомпатибилности имплантата од легуре цинк-магнезијум. Поред тога, процес пројектовања ће такође бити оптимизован и аутоматизован.
Може се резимирати да тим Универзитета РВТХ Ахен у Немачкој креира базу података специфичну за материјале и накнадну обраду, као и базу података специфичну за апликацију, како би се аутоматски интегрисале потребе пацијената и потребе везане за производњу у процес дизајна. Свеобухватни циљ пројекта је производња биоапсорбујућих имплантата по мери који испуњавају специфичне захтеве пацијената и омогућавају употребу нежнијих третмана.
слика
△ Истраживачи из Делфта користе порозно гвожђе за 3Д штампање биоразградивих коштаних имплантата
Напредак у коштаним имплантатима кроз 3Д штампање
Користећи 3Д штампање засновано на екструзији, инжењери са Технолошког универзитета у Делфту направили су биоразградиве имплантате од порозног гвожђа са великим потенцијалом да замене кост. Те привремене имплантате може да апсорбује тело, помажу у смањењу ризика од дуготрајне упале и омогућавају дизајн и израду порозних структура које лече критичне дефекте костију.
слика
△Научници су разрадили како да користе 3Д штампаче и материјале налик гелу који садрже живе ћелије за штампање структура налик костима
Истовремено, истраживачи са Универзитета Новог Јужног Велса (УНСВ) у Аустралији створили су нову технологију која може 3Д штампати структуре налик костима састављене од живих ћелија, са потенцијалном применом у инжењерингу коштаног ткива, моделирању болести и скринингу лекова. Технологија користи мастила на бази керамике која се могу екструдирати директно у захваћена подручја како би се олакшала ин ситу реконструкција хрскавице и дефекта костију. Ово откриће, направљено у сарадњи са ванредним професором Кристофером Килијаном и др Иманом Руханијем са Хемијске школе УНСВ-а, омогућава штампање „скелета“ испуњених ћелијама на собној температури.
