Els tractaments tradicionals de defectes ossis com els implants de titani i els empelts ossis autòlegs tenen limitacions en el tractament de grans defectes ossis, que deixen el teixit ossi circumdant vulnerable a danys. Per abordar aquests problemes, el projecte BioStruct està treballant en un implant bioresorbible per a un enfocament de la curació més respectuós amb els ossos.
imatge
△L'aliatge de zinc i magnesi imprès en 3D desenvolupat per la Universitat RWTH d'Aquisgrà a Alemanya, el model de mandíbula fet de PLA es combina amb l'implant que coincideix amb defectes fet de ZnMg
El 20 de març de 2023, Antarctic Bear va saber que, com a part del projecte BioStruct, la Universitat RWTH d'Aquisgrà a Alemanya estava estudiant una nova combinació d'aliatge de zinc i magnesi per a l'estructura de gelosia. Creuen que la fusió del llit de pols de raig làser (PBF-LB) és l'únic procés capaç de produir aquestes estructures.
imatge
△ Estructura de gelosia d'aliatge de zinc-magnesi fabricada amb tecnologia PBF-LB, amb un diàmetre de columna de 200 μm
Fusió del llit de pols de feix làser, nova esperança per als implants específics del pacient?
La fusió del llit de pols de raig làser obre noves opcions de disseny per als implants que poden satisfer les necessitats específiques del pacient, com ara l'estrès mecànic i el comportament de la corrosió al lloc d'aplicació. Mitjançant un enfocament de disseny d'estructura de gelosia, la geometria i la disposició de les cel·les de gelosia es creen paramètricament segons els requisits especificats. L'estructura de gelosia resultant s'adapta a la ubicació del defecte ossi i està preparada per a la producció mitjançant la tècnica PBF-LB.
En l'estudi, els científics van aconseguir el refinament del gra i l'ajust microestructural dirigit afegint una petita quantitat de magnesi al zinc. Van fabricar la primera estructura de gelosia utilitzant un aliatge de zinc i magnesi, que es va demostrar que era eficaç i reproduïble com a implant de mandíbula. L'estructura de gelosia utilitzada al demostrador té un diàmetre de pilar de 200 μm.
Els resultats de la investigació del projecte BioStruct s'aplicaran a la producció d'implants, dissenyats a partir del coneixement obtingut a partir de la producció i biocompatibilitat d'implants d'aliatge de zinc-magnesi. A més, també s'optimitzarà i automatitzarà el procés de disseny.
Es pot resumir que l'equip de la Universitat RWTH d'Aquisgrà a Alemanya està creant una base de dades específica de material i postprocessament, així com una base de dades específica de l'aplicació, per integrar automàticament les necessitats relacionades amb el pacient i la producció en el procés de disseny. L'objectiu general del projecte és produir implants bioabsorbibles fets a mida que compleixin els requisits específics del pacient i permetin l'ús de tractaments més suaus.
imatge
△ Els investigadors de Delft utilitzen ferro porós per imprimir en 3D implants ossis biodegradables
Avenços en els implants ossis mitjançant la impressió 3D
Utilitzant la impressió 3D basada en l'extrusió, els enginyers de la Universitat Tecnològica de Delft han creat implants biodegradables de ferro porós amb un gran potencial per substituir l'os. Aquests implants temporals poden ser absorbits pel cos, ajuden a reduir el risc d'inflamació a llarg termini i permeten dissenyar i fabricar estructures poroses que tracten defectes ossis crítics.
imatge
△Els científics han descobert com utilitzar impressores 3D i materials semblants a gel que contenen cèl·lules vives per imprimir estructures semblants als ossos
Al mateix temps, investigadors de la Universitat de Nova Gal·les del Sud (UNSW) a Austràlia han creat una nova tecnologia que pot imprimir en 3D estructures semblants a ossos compostes per cèl·lules vives, amb aplicacions potencials en enginyeria de teixits ossis, modelització de malalties i cribratge de fàrmacs. La tecnologia utilitza tintes a base de ceràmica que es poden extruir directament a les zones afectades per facilitar la reconstrucció in situ dels defectes del cartílag i dels ossos. El descobriment, realitzat en col·laboració amb el professor associat Kristopher Kilian i el doctor Iman Roohani de l'Escola de Química d'UNSW, permet imprimir "esquelets" plens de cèl·lules a temperatura ambient.
