Окт 06

Доступна 3d печать биоматериалом временных костей человека

Доступна 3d печать биоматериалом временных костей человека

Доступна 3d печать биоматериалом временных костей человека

Попытки создать материалы для 3D печати временных костей человека (остеорегенеративные биоматериалы) предпринимались неоднократно. К сожалению, до сих пор они страдают от ряда недостатков. Среди них — невозможность быстро и точно воспроизвести новую кость, высокая стоимость и ограниченные возможности производства, сложность обработки при хирургической операции.
Новый биоматериал лишён всех этих недостатков. Если все испытания пройдут успешно, то через несколько лет люди смогут получить прочные, сверхэластичные и дешёвые искусственные кости, которые будут биодеградировать в организме за несколько лет (их постепенно замещает естественная костная ткань). Самое интересное, что техпроцесс экструзии материала при комнатной температуре, теоретически, допускает печать костей даже на домашних принтерах.
Как пишут учёные, новый материал HB (от hyperelastic “bone”) состоит на 90% по весу из гидроксиапатита и на 10% из поликапролактона.
Гидроксилапатит Ca10(PO4)6(OH)2 является основной минеральной составляющей натуральных костей человека. В большинстве костей он составляет около 50% от общей массы, а в зубной эмали — 96%. В медицине синтетический аналог давно используют в травматологии, ортопедии и хирургии кости как наполнитель, замещающий части утерянной кости. В стоматологии он тоже применяется в зубных пастах, как реминерализующий элемент, укрепляющий зубную эмаль.
А вот поликапролактон (PCL) отсутствует в биологических материалах. Это биоразлагаемый полиэфир, который применяется в промышленности для производства полиуретанов. Из него делают биоразлагаемые пакеты. В медицине PCL тоже используют как шовный материал и как саморассасывающийся термальный имплантат пролонгированного действия (филлер), обладающий способностью стимулировать рост фиброзной ткани и восполняющий объём за счет собственных компонентов. Многие таблетки выпускают в капсулах из PCL, они рассасываются в организме. Кроме того, PCL используется в массовой 3D печати как материал для прототипирования. По своим свойствам вязкий PCL похож на природную смолу вроде гуттаперчи.
Эксперименты показали, что искусственные кости такого состава можно быстро печатать при комнатной температуре со скоростью до 275 см3/час методом экструзии, то есть путём продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие. Для создания вязкой смеси, которую загружают в принтер, используется специальный растворитель. Continue reading