3 d打印定制医疗设备:提高性能,减少感染

使用新的3 d印刷过程中,诺丁汉大学的研究人员已经发现了如何精心制作人造身体部位和其他医疗设备的内置功能,提供了更好的形状和耐久性,而同时减少细菌感染的风险。

研究铅、银博士,他从加法制造中心,说:“大多数批量生产医疗设备无法完全满足用户的独特的和复杂的需求。同样,单一材料3 d打印方法设计的局限性,不能产生定制的设备与多个生物或机械功能。

“但第一次使用计算机辅助,多材料3 d打印技术,我们证明可以将复杂的功能在一个定制的医疗设备来提高病人健康。”

希望创新设计过程可以应用于3 d打印任何需要可定制的形状和功能的医疗器械。例如,方法可以适应创建高度定制化的整体假肢或关节取代失去的手指或腿,可以适应病人完全改善他们的舒适和假体的耐久性;或打印定制的药丸包含多个种polypills-optimized释放到身体在预先设计的治疗顺序。

与此同时,人口老龄化是世界上增加,导致更高的要求医疗设备在未来。使用这种技术可以改善老年人的健康和福祉,减轻政府的财政负担。

它是如何工作的

在这项研究中,研究者们采用了一种计算机算法设计和manufacture-pixel pixel-3D-printed对象由两个不同的高分子材料的刚度,也防止细菌生物被膜的形成。通过优化刚度以这种方式,他们成功地实现不同形状和份部分提供所需的灵活性和力量。

当前人工手指关节置换,例如,使用硅和金属零件提供穿戴者的标准化水平的灵活性,同时还不够刚性植入到骨头。然而,一名示威者在这项研究中,研究小组能够提供这些双重需求的3 d打印一个手指关节在一个设备,同时也能够定制它的大小和强度,以满足个别病人的需求。

激动人心的是,添加了一个水平的设计控制,团队能够执行他们的新风格的3 d打印多材料内在bacteria-resistant bio-functional,允许将它们植入和对抗感染(这可以发生在手术后)不添加抗生素的使用。

该小组还采用了一种新的高分辨率描述技术(3 d orbitSIMS) 3 d地图打印的化学结构和测试它们之间的粘结在整个部分。这确认那个很小的两种材料混合物在它们的接口;结合这意味着更好的标志设备不太可能。

这项研究是由加法制造中心(CfAM)和由工程和物理科学研究委员会资助。完整的研究结果发表在先进的科学在一篇题为“利用生成3 d印刷设计抗细菌生物被膜复合设备。”

这项技术商业化之前,研究人员计划扩大潜在的使用测试更高级的材料与控制免疫反应等额外功能,促进干细胞附件。