生分解性ポリエステル素材と3Dプリント技術の統合と革新は、医療用途に大きな可能性を秘めています。

分解性ポリエステル材料: 分解性ポリエステル材料は、生分解性ポリマー材料の一種で、自然環境または生物体内の酵素加水分解によって徐々に小さな分子に分解され、最終的には生物に吸収または排泄されます。このタイプの材料は、生体適合性、分解性、加工性に優れているため、医療分野で幅広い応用が期待されています。

一般的な生分解性ポリエステル材料：ポリ乳酸（PLA）、ポリグリコール酸（PGA）、ポリ-ε-カプロラクトン（PCL）、ポリトリメチレンカーボネート（PTMC）、ポリ-p-ジシクロヘキサノン（PPDO）など。さまざまなモノマー比と共重合方法を通じて、これらの材料の分解サイクル、機械的特性、親水性、疎水性を調節し、さまざまな医療ニーズを満たすことができます。

生分解性ポリエステル素材と3Dプリント技術を組み合わせることで、医療のパーソナライズカスタマイズに大きな可能性が生まれています。精密医療を実現しながら、患者のニーズを満たす複雑な医療用インプラントや手術ガイドなどを正確に製造できます。素材は役目を終えると人体に吸収されるため、二次手術のリスクが軽減され、患者の回復が促進されます。

1. 医療用途における生分解性ポリエステル素材の個別カスタマイズ

パーソナライズされた実装方法
1.モノマー比と共重合方法：分解性ポリエステル材料のモノマー比と共重合方法を調整することで、材料の分解サイクル、機械的特性、親水性、疎水性を正確に制御できます。
例えば、ポリ乳酸（PLA）とポリ-ε-カプロラクトン（PCL）の共重合体であるPLCLは、PLAとPCLの比率を変えることで材料の分解速度と機械的特性を調節することができます。

2. 分子鎖構造設計：ポリマーの分子量や分布幅、末端修飾、ブロック、分岐、架橋、超分岐などの分子鎖構造設計によって、材料の性能をさらに制御できます。
例えば、ポリ乳酸の強度や靭性は、強靭なセグメントを導入したり、架橋ネットワークを構築したりすることで向上させることができます。

3. 集合構造制御：配向や結晶化などのポリマーの集合構造を制御することで、材料の劣化サイクルや機械的特性を制御することができます。
例えば、延伸配向によりPLLAに繊維状結晶を形成させることで、機械的な自己強化を実現できます。また、核剤によりPLLA材料の結晶化度を調整することで、材料の劣化サイクルを制御できます。

4. ブレンド設計：ブレンドなどの手段を通じて、異種システムのテクスチャ構造を設計し、分解性ポリエステル材料の性能を効果的に調整できます。
例えば、ブレンドにより生体活性無機ナノ材料を導入することで、分解性ポリエステル複合材料の機械的強度と生体活性を向上させることができ、ブレンドにより現像可能な材料を導入することで、分解性ポリエステル材料に現像効果を与えることができる。

パーソナライズされたアプリケーションの例
1. 組織工学と再生医療: 分解性ポリエステル材料を使用して、患者の特定のニーズに応じてカスタマイズできる 3D プリント組織工学スキャフォールドを準備できます。例えば、材料の分解速度や機械的特性を調整することで、患者の組織に適合したスキャフォールドを作製し、組織の再生や修復を促進することができます。

2. 手術補助ツール：3D プリント技術は、手術ガイド、手術モデルなどの手術補助ツールも製造できます。これらのツールは、医師が手術前にシミュレーションや計画を立てるのに役立ち、手術の精度と安全性を向上させます。

3. 分解性医療機器：分解性ステントなど。これらの機器は体内に埋め込まれた後、徐々に分解されるため、従来の金属ステントがもたらす可能性のある長期的なリスクを回避できます。同時に、分解性ステントの個別設計により、患者の血管構造に適応しやすくなり、治療効果が向上します。

PCL、PLA、PLCL はそれぞれバイオメディカル材料の分野で独自の特徴を持っています。PCL は生体適合性が高く、分解が制御可能で、機械的特性に優れています。しかし、劣化速度は遅く、強度は比較的低いです。 PLA は完全に生分解性があり、優れた加工性と高い機械的強度を備えています。しかし、非常に脆く、すぐに劣化してしまう可能性があります。

PLCL は、PCL の強靭性と PLA の強度を組み合わせ、制御可能な分解サイクル、優れた機械的特性、良好な生体適合性を備えています。軟骨修復、神経導管、血管ステント、骨修復など、さまざまな組織工学用途に適しています。 PLCL 付加製造技術を組織工学に応用すると、大きな利点と可能性が生まれます。

2. 組織工学におけるPLCL付加製造技術の応用

1. 気管外ステント：形状記憶機能を持つPLCL素材を使用し、3Dプリント技術により、個別の形状とサイズの気管外ステントを作製します。ステントは、移植後すぐに所定の形状に戻り、気管を安定して支えるとともに、生体適合性と分解性にも優れています。

2. 乳房インプラント: 患者の乳房の形状とサイズの要件に基づいて、パーソナライズされた乳房インプラントは生分解性のポリエステル素材で作られています。このインプラントは時間の経過とともに徐々に分解され、最終的には体内に吸収されるため、従来のインプラントで発生する可能性のある長期的な合併症を回避できます。

3. その他の医療機器: 分解性ポリエステル素材は、パーソナライズされた整形外科用インプラント、心血管介入装置、吸収性縫合糸、その他の医療機器の製造にも使用できます。これらのデバイスは患者の個々のニーズに合わせてカスタマイズできるため、治療結果と患者の生活の質が向上します。

JuSheng は、PLCL 付加製造技術を組織工学に応用することに成功し、医療用 3D プリントフィラメント、生物学的 3D プリント、医療用マイクロスフィア原材料の SLS 3D プリントなど、複数の分野に拡大しました。

3. 分解性バイオメディカル材料の応用

医療用3Dプリントフィラメント

PLA 医療用ワイヤーは、顎顔面骨/頭蓋骨修復、軟骨修復多孔ステント、血管ステントなどの 3D 印刷において重要な応用価値を持っています。優れた生体吸収性、高い強度と延性、そして優れた生体適合性により、PLA 3D 印刷ワイヤーは医療分野で広く使用されています。例えば、吸収性顎顔面骨修復インプラントや骨修復用の多孔質スキャフォールドなどです。

SLS 3D プリントにおける医療用マイクロスフィア原料の応用
2024年7月23日、深セン光華維業有限公司とその子会社である深セン巨勝生物科技有限公司が開発した「医療用3Dプリント用制御可能微小球の製造方法」という技術が、正式に国家知識産権局の審査に合格し、国家発明特許を取得した。本発明は、医療用 3D プリンティングで使用されるマイクロスフィアの粒子サイズと生分解速度を制御できるようにする調製プロセスの開発に重点を置いています。

この調製プロセスの核心は、マイクロスフェアの粒子サイズと生分解速度の正確な制御を実現することであり、医療分野における SLS 3D 印刷技術の応用を強力にサポートします。

1. 薬物送達システム：
医療用マイクロスフィアは薬物送達システムのキャリアとして使用することができ、特定の構造と特性を持つマイクロスフィアは、SLS 3D 印刷技術を使用して正確に調製することができます。これらのマイクロスフィアは薬物成分を運び、体内で薬物を正確に放出し、薬効を高め、副作用を軽減します。

2. 組織工学用足場：
SLS 3D 印刷技術を使用すると、バイオニック構造と機械的特性を備えた組織工学スキャフォールドを準備できます。医療用マイクロスフィアは、足場の構成要素として、細胞の成長に必要なサポートと栄養を提供し、組織の再生と修復を促進します。

3. 細胞培養微小環境：
SLS 3D 印刷技術により、微細多孔構造と複雑な形状を持つ細胞培養微小環境を準備できます。医療用マイクロスフェアは、微小環境の構成要素として、細胞の成長に必要な接着点と栄養素を提供し、細胞培養条件を最適化することができます。

3Dバイオプリンティング
PCL は、生体適合性、分解性、機械的特性に優れた熱可塑性ポリエステルです。 PCL 原材料は、さまざまな 3D 印刷技術 (熱溶解積層法 (FDM)、選択的レーザー焼結法 (SLS) など) で処理して、複雑な構造と機能を備えた 3D 印刷製品を形成できます。

粒子溶融押し出しは、生物学的 3D 印刷における重要なプロセスです。PCL 粒子を溶融状態まで加熱し、ノズルから印刷プラットフォーム上に押し出し、層ごとに積み重ねて 3D 構造を形成します。このプロセスは、高精度、高効率、高柔軟性などの利点があり、さまざまな医療ニーズを満たすことができます。

1. 組織工学：PCL は、細胞の成長と分化をサポートし、組織の修復と再生を促進する組織工学の足場材料として使用できます。生物学的 3D 印刷技術により、複雑な構造と機能を備えた組織工学の足場を準備し、組織の修復と再生をより適切にサポートできるようになります。

2. 手術計画: PCL 原材料を使用して患者の特定の部位の 3D モデルを印刷すると、外科医は手術を計画し、シミュレーションすることができます。これにより、手術の精度と安全性が向上し、手術のリスクが軽減されます。

3. 医療機器およびインプラント：PCL 原材料は、手術ガイド、骨ネジ、骨プレートなどの医療機器やインプラントの製造にも使用できます。これらの医療機器とインプラントは生体適合性と機械的特性に優れており、さまざまな医療ニーズを満たすことができます。

深セン巨盛は、医療グレードのモノマー、ポリマー（特にPLA、PCL、PLGAなどの主要材料）とそのマイクロスフィアの精密加工に重点を置き、その他のポリマー材料、最先端の医療用3Dプリント材料、多様な加工サービスを補完し、包括的で専門的な製品システムを形成しています。深セン巨盛は、主に吸収性医療機器の製造業者、科学研究機関、研究機関にサービスを提供しており、医療用美容充填剤、吸収性整形外科機器、心血管介入機器、吸収性縫合糸などの主要な医療分野における革新的なアプリケーション開発に重点を置いています。当社は、これらの高性能医療材料とその加工サービスの提供を通じて、これらの業界の技術革新と製品のアップグレードのニーズに応え、促進し、医療の質と患者の健康の向上に貢献することに尽力しています。

バイオメディカルポリマー材料業界は活況を呈しており、将来性は広いと見込まれています。

生分解性ポリエステル素材と3Dプリント技術の統合と革新は、医療用途に大きな可能性を秘めています。

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