Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham opracowali nową technologię drukowania protez na drukarkach 3D. Nowatorska technika umożliwia tworzenie protez lepiej dostosowanych do potrzeb pacjentów. Zastosowane materiały mają właściwości antybakteryjne, co zmniejsza ryzyko wystąpienia infekcji bakteryjnych po zabiegu wszczepienia implantu.
Naukowcy stworzyli innowacyjną technologię, dzięki której możliwe będzie wydrukowanie protez dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów, takich jak jednoczęściowe protezy kończyn lub stawów. Odpowiednie dopasowanie implantu do masy ciała i typu wykonywanej przez pacjenta aktywności fizycznej poprawi komfort użytkowania protezy i umożliwi zwiększenie jej trwałości, co wpłynie na poprawę jakości życia osoby z implantem.
Badania zostały przeprowadzone przez Centre for Additive Manufacturing (CfAM), wyniki zaś opublikowano w czasopiśmie naukowym „Advanced Science”.
Bardziej funkcjonalne protezy
Obecnie stosowane protezy, zawierające elementy silikonowe i metalowe, mogą zapewnić użytkownikowi znormalizowany poziom zręczności i są wystarczająco sztywne, aby wszczepić je w kość. Jednak dr Yinfeng He, kierownik badań, zwraca uwagę na to, że większość powszechnie dostępnych w użytku medycznym urządzeń i protez nie odpowiada potrzebom ich użytkowników. Metody drukowania 3D są natomiast ograniczone do jednego materiału, w wyniku czego nie ma możliwości zamówienia implantów z wieloma funkcjami biologicznymi i mechanicznymi.
Technologia drukowania protez 3D z dwóch materiałów
Technologia opracowana przez naukowców z Nottingham wykorzystuje wspomaganą komputerowo technikę druku 3D do produkcji protezy z wielu materiałów. Dzięki temu możliwe będzie połączenie kilku funkcji w jednym aparacie lub protezie i wyprodukowanie części o niestandardowych kształtach i rozmiarach oraz z odpowiednią elastycznością i wytrzymałością.
Pierwsze stworzone w ten sposób protezy składają się z dwóch materiałów polimerowych o różnej sztywności. W badaniach wykorzystana została również nowa technika mapowania struktur chemicznych w druku 3D i testowania wiązań między nimi. Wyniki badań wykazały, że oba materiały mieszały się ze sobą, co oznacza, że występujące między nimi wiązania są silne, a wytworzona proteza będzie mniej podatna na pękanie.
Jednocześnie do badania wybrane zostały materiały, które zapobiegają gromadzeniu się biofilmu bakteryjnego, dzięki czemu protezy są odporne na bakterie oraz biofunkcjonalne. Takie właściwości elementów protezy sprawiają, że zmniejsza się ryzyko występowania infekcji bakteryjnych w trakcie i po zabiegu. Możliwe jest również zwalczanie zakażenia bez stosowania antybiotyków.
Dalsze plany badawcze
Zanim produkt zostanie wprowadzony na rynek, naukowcy planują poszerzyć potencjalne zastosowania nowej technologii oraz sprawdzić, czy możliwe jest zastosowanie bardziej zaawansowanych materiałów o takich funkcjach, jak kontrolowanie odpowiedzi immunologicznej czy zwiększanie przyczepności komórek macierzystych.
Źródło: news-medical.net
Przeczytaj także: Trądzik różowaty – metody leczenia i zabiegi kosmetologiczne
