צוות מהנדסים מאוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה פיתח הדפסת תלת מימד מבוססת אקסטרוזיה שיכולה לשמש לייצור שתלי עצם זמניים העשויים מברזל נקבובי.

כמו מגנזיום או אבץ, ברזל נקבובי הוא מתכלה, מה שאומר שיש לו פוטנציאל גדול כתחליף עצם זמני שמתכלה עם צמיחת עצמות חדשות. על ידי ספיגה חוזרת בגוף, שתלים זמניים יכולים להפחית את הסיכון לדלקת ארוכת טווח, הקשורה בדרך כלל עם שתלי עצם קבועים העשויים ממתכת (כגון טיטניום).

המחבר הראשי של המחקר, אמיר א. זדפור, ציין: "בהשוואה למתכות או פולימרים מתכלים אחרים המשמשים בהשתלות עצם, לברזל חוזק מכני גבוה יותר, כך שניתן לתכנן ולייצר אותו לטיפול בעצמות קריטיות. נקבוביות מִבְנֶה."

במבט ראשון, זה נראה הגיוני מאוד עבור הדפסת תלת מימד שתלי עצם הניתנים לספיגה ביולוגית באמצעות ברזל. מתכת זו משמשת את גוף האדם להובלת חמצן. הוא מאיץ תגובות אנזימים מסוימות, ממלא תפקיד מרכזי בתגובות חיסוניות, ומהווה מרכיב מרכזי של התחדשות העצם.

בעיה זו מתרחשת כאשר מסתכלים על הצורה הנפוצה ביותר של ברזל, שהיא ברזל בתפזורת (צפופה). בניגוד לברזל נקבובי, לברזל בתפזורת יש קצב פירוק ביולוגי נמוך מאוד בגלל שטח הפנים הקטן יחסית שלו. לרוע המזל, ניסיונות קודמים להדפיס תלת-ממד פיגומי עצמות נקבוביות בטכנולוגיות כמו היתוך של מיטת אבקה היו מוגבלים, בעיקר כללו נגישות, עלות או בקרת נקבוביות. למרות שהדפסת תלת מימד מבוססת אקסטרוזיה יכולה להתגבר על חלק מהמכשולים הללו, היא לרוב שם נרדף לחלקים באיכות נמוכה שאינם מתאימים למוצרים רפואיים לשימוש קצה.

לכן, צוות דלפט בחר לנסות הגדרה ייעודית מבוססת סחיטה משלהם. Zadpoor ​​הוסיפה: "אנו מקווים לאמת את ההיתכנות של שימוש בהדפסת תלת מימד מבוססת אקסטרוזיה לייצור ברזל נקבובי, ולחקור את הפוטנציאל לפתור את הבעיות הבסיסיות של ברזל בתפזורת, שקצב הפירוק הביולוגי שלו נמוך מאוד תוך שמירה על מאפיינים חשובים אחרים (כגון שלמות מבנית) ותכונות מכניות במהלך ריפוי עצם."

השיטה של ​​הצוות כוללת הזרקת ממס פולימרי עם חלקיקי ברזל ליצירת דיו מרוכב. לאחר הדפסת מבני התמיכה, הם מחוממים כדי לשרוף את הפולימר, ומשאירים אחריו ברזל. מבנה הברזל הנותר עובר טיפול נוסף בחום כדי לחטא אותו למוצק נקבובי.

זדפור ועמיתיו טבלו את הפיגומים הנקבוביים המודפסים שלהם בנוזלי גוף מדומים במיוחד וקבעו שקצב הפירוק הביולוגי גבוה - הברזל מאבד 7% מהמסה שלו כל 28 ימים. צוות המחקר מצא גם כי קורוזיה מתרחשת סביב השתל ואפילו בתוך השתל, אך התכונות המכניות שלהם עדיין תואמות את עצמות האדם.

Zadpoor ​​אמר: "אישרנו שטכנולוגיית הדפסת תלת מימד מבוססת אקסטרוזיה יכולה לספק פיגומי ברזל נקבוביים עם מתכלות ביולוגית משופרת ותכונות מכניות דמויות עצם, העשויות לשמש כתחליף עצם."

השלב הבא של המחקר כולל בדיקת הפוטנציאל של הדפסת תלת מימד מבוססת אקסטרוזיה בפונקציות אחרות הקשורות לשתלים מתקדמות יותר. זה כולל הזרקת ננו-ביוקרמיקה לקידום צמיחת העצם, ואפילו הזרקת חומרים אנטיבקטריאליים כדי להפחית את הסיכון לזיהום לאחר הניתוח.

למרות שטיטניום נחשבת במידה רבה למתכת המועדפת להשתלת עצם, חוקרי ייצור תוספים מדגימים כל הזמן את ההתאמה של חומרים אחרים ליישום זה. במחצית השנייה של השנה שעברה, מדענים במכון הטכנולוגי של סקולקובו פיתחו שיטה חדשה להדפסת שתלי עצם בתלת מימד העשויים מקרמיקה מותאמת אישית. בדומה לשתלי דלפט, לשתלי Skolkovo יש נקבוביות גדולות, מה שמאפשר להם להשתלב טוב יותר עם רקמות אורגניות.

במקומות אחרים, חוקרים פיתחו בעבר פיגומים מודפסים תלת מימדיים מבוססי ננו-חימר כדי לסייע בהתחדשות העצם. הזרקת תאי סטרומה של מח עצם אנושיים ותאי אנדותל אנושיים של וריד הטבור לתוך פיגום החלפת העצם מעודדת עוד יותר את צמיחת העצם.

קישור למאמר זה: ברזל נקבובי מודפס בתלת מימד

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).