3D baskılı özel tıbbi cihazlar: Performansı artırın, enfeksiyonu azaltın

0
28

Çok malzemeli 3D baskı işlemi. Kredi: Nottingham Üniversitesi

Nottingham Üniversitesi araştırmacıları, yeni bir 3D baskı işlemi kullanarak, aynı anda bakteriyel enfeksiyon riskini azaltırken daha iyi şekil ve dayanıklılık sunan yerleşik işlevselliğe sahip yapay vücut parçalarının ve diğer tıbbi cihazların nasıl kişiye özel hale getirileceğini keşfetti.

Eklemeli Üretim Merkezi’nden araştırma lideri Dr. Yinfeng He şunları söyledi: “Seri üretilen tıbbi cihazların çoğu, kullanıcılarının benzersiz ve karmaşık ihtiyaçlarını tam olarak karşılayamıyor. Benzer şekilde, tek malzemeli 3D baskı yöntemlerinin tasarım sınırlamaları var. çoklu biyolojik veya mekanik işlevlere sahip ısmarlama bir cihaz üretin.

“Ancak ilk kez, bilgisayar destekli, çok malzemeli bir 3D baskı tekniğini kullanarak, hastanın refahını artırmak için karmaşık işlevleri tek bir özelleştirilmiş sağlık cihazında birleştirmenin mümkün olduğunu gösteriyoruz.”

Umut, yenilikçi tasarım sürecinin, özelleştirilebilir şekillere ve işlevlere ihtiyaç duyan herhangi bir tıbbi cihazı 3D yazdırmaya uygulanabilmesidir. Örneğin, yöntem, hastanın konforunu ve protezin dayanıklılığını iyileştirmek için hastaya mükemmel bir şekilde uyabilen kayıp bir parmak veya bacağın yerine son derece özel olarak ısmarlama tek parça bir protez uzuv veya eklem oluşturacak şekilde uyarlanabilir; veya önceden tasarlanmış bir terapötik sırayla vücuda salınacak şekilde optimize edilmiş çoklu ilaç (polipiller olarak bilinir) içeren özelleştirilmiş hapları yazdırmak için.

Bu arada, dünyada yaşlanan nüfus artmakta ve bu da gelecekte tıbbi cihazlara olan talebin artmasına neden olmaktadır. Bu tekniğin kullanılması yaşlıların sağlık ve esenliğini iyileştirebilir ve hükümet üzerindeki mali yükü hafifletebilir.

Nasıl çalışır

Performansı ve bakteri direncini artırmak için özel tıbbi cihazları 3D yazdırmanın yeni yolu

Yeni 3D baskı işlemiyle yapılan bakteri kovucu yapay parmak eklemi. Kredi: Nottingham Üniversitesi

Bu çalışma için, araştırmacılar, aynı zamanda bakteriyel biyofilm oluşumunu da önleyen, farklı sertlikteki iki polimer malzemeden oluşan 3D baskılı nesneleri piksel piksel tasarlamak ve üretmek için bir bilgisayar algoritması uyguladılar. Sertliği bu şekilde optimize ederek, gerekli esnekliği ve gücü sunan özel şekillendirilmiş ve boyutlandırılmış parçaları başarıyla elde ettiler.

Örneğin, mevcut yapay parmak eklemi değiştirmeleri, kemiğe implante edilecek kadar sert olmakla birlikte, kullanıcıya standart bir el becerisi seviyesi sunan hem silikon hem de metal parçalar kullanır. Bununla birlikte, çalışmanın bir göstericisi olarak ekip, bu ikili gereksinimleri tek bir cihazda sunan bir parmak eklemini 3D olarak basabildi ve aynı zamanda bireysel hasta gereksinimlerini karşılamak için boyutunu ve gücünü özelleştirebildi.

Heyecan verici bir şekilde, ek bir tasarım kontrolü seviyesi ile ekip, yeni 3D baskı stilini, özünde bakterilere dirençli ve biyo-işlevsel olan çoklu malzemelerle gerçekleştirebildi ve bunların implante edilmelerine ve enfeksiyonla mücadele etmelerine izin verdi (ki bu gerçekleşebilir). ameliyat sırasında ve sonrasında) ilave antibiyotik ilaçları kullanılmadan.

Ekip ayrıca, baskı yapılarının kimyasını 3D haritalamak ve parça boyunca aralarındaki bağı test etmek için yeni bir yüksek çözünürlüklü karakterizasyon tekniği (3D orbitSIMS) kullandı. Bu, çok küçük ölçeklerde iki malzemenin arayüzlerinde birbirine karıştığını belirledi; daha iyi bir cihazın kırılma olasılığının daha düşük olduğu anlamına gelen iyi bir bağlanma işaretidir.

Çalışma Eklemeli İmalat Merkezi (CfAM) tarafından yürütüldü ve Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi. Tüm bulgular Advanced Science dergisinde “Bakteriyel biyofilme dirençli kompozit cihazların 3D baskısı için üretken tasarımın kullanılması” başlıklı bir makalede yayınlandı.

Tekniği ticarileştirmeden önce, araştırmacılar, bağışıklık tepkilerini kontrol etme ve kök hücre bağlanmasını teşvik etme gibi ekstra işlevlere sahip daha gelişmiş malzemeler üzerinde test ederek potansiyel kullanımlarını genişletmeyi planlıyorlar.

3-D-basılı sağlık devrimi Daha fazla bilgi: Yinfeng He ve diğerleri, Bakteriyel Biyofilme Dirençli Kompozit Cihazların 3D Baskısı için Üretken Tasarımdan Yararlanmak, Advanced Science (2021). DOI: 10.1002/advs.202100249 Nottingham Üniversitesi tarafından sağlanmıştır

Alıntı: 3D yazdırılmış özel tıbbi cihazlar: Performansı artırın, enfeksiyonu azaltın (2021, 10 Haziran) 10 Haziran 2021’de https://medicalxpress.com/news/2021-06-3d-printed-custom-medical-devices-boost adresinden alındı .html

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz