VBNコンポーネントは市場を開拓するために生体適合性のある3Dプリント材料を開発しています

VBN Components は、大きな可能性を秘めた市場セグメントである耐摩耗性付加製造 (AM) 材料の製造に重点を置いたスウェーデンを拠点とする企業です。 2024年10月、アンタークティック・ベアは、VBNコンポーネンツが、鋼からコバルトクロムカーバイド合金まで、主力のVibenite材料ポートフォリオのin vitro生体適合性試験に資金を提供し、インプラントとして人体にとってより安全な材料を提供することが期待されていることを知りました。

研究開発の背景<br /> 工具、鉱業、産業機器などの業界では、耐摩耗性が重要となる特定の領域に極めて硬い表面が必要です。しかし、従来のプロセスには問題があります。材料の耐摩耗性が高い場合、処理が非常に難しく、時間がかかるため、コストが増加します。付加製造は潜在的な解決策を提供し、部品の製造をより簡単に、より速く、そして多くの場合よりコスト効率よく行うことができます。さらに、部品を軽量化したり、修理しやすくしたりすることもできます。後者は多くの場合、指向性エネルギーの堆積によって実現されます。

耐摩耗合金、印刷プロセス、粉末床溶融結合技術の関連アプリケーションの市場は拡大しています。これは卵が先か鶏が先かという市場です。テクノロジーを採用する人が増えるにつれて、成長の可能性はほぼ無限になります。ビジネスケースは非常にシンプルです。ツールのコストが 100 ドルで 1 年間使用できる場合、同じツールを 3D プリントするとコストが 200 ドルになるかもしれませんが、3 年間使用できるため、魅力的な価値提案となります。多くの人がこの市場がピークを迎えるのを待っているかもしれないが、ウプサラを拠点とする同社はただそこに留まるつもりはない。

Vibenite 素材シリーズの革新
VBN Components は、主力の Vibenite 材料ポートフォリオの in vitro 生体適合性テストに資金を提供しています。 Vibenite には、スチールからコバルトクロムカーバイドまで、特定の用途に合わせて最適化されたさまざまな素材があります。 Vibenite 280 はギアホブとカッター用に設計されています。Vibenite 150 は疲労耐性が強く、加工が難しい部品に適しています。Vibenite 290 は硬度が約 72 HRC で、「世界で最も硬い商用鋼」として知られています。 ; Vibenite 350 は、射出成形ツール、ポンプ、さらには股関節インプラントにも使用される高炭素、高クロムのマルテンサイト鋼で、将来的にはインプラントのコバルトクロムに代わる材料となる可能性があります。

コバルトクロムは、工具、整形外科用インプラント、歯科用途で一般的に使用される、硬くて耐摩耗性のある材料です。しかし、人間への使用についてはますます議論が巻き起こっている。金属対金属インプラントに関する懸念があり、歯科およびその他の用途において新たな毒性問題が浮上しています。さらに、がんやその他の稀な合併症の潜在的なリスクも指摘されています。この問題に関してまだ結論は出ていないが、特に米国ではコバルトクロムインプラントに関連する訴訟が増加しているため、個人はコバルトクロムインプラントの挿入を避けるべきである。

新素材のテストと応用<br /> 現在、VBN はより安全な材料でそのギャップを埋めたいと考えています。この材料は、ウプサラ大学の AM4life コンピテンスセンターでテストされています。同センターは 7 つの「作業パッケージ」に携わっており、そのうちの 1 つは、臨床パフォーマンスを向上させる可能性のある新しい材料とインプラントを開発するために積層造形 (AM) を使用することに重点を置いています。これには、インプラントが不要になったときに体がインプラントを自身の組織と交換できるようにすること、バイオトライボロジーの用途における合併症を最小限に抑えるために摩耗を減らすこと、オンデマンドで抗菌コンポーネントを生産することなどの目標が含まれます。これは VBN の素材に完全に適合しており、もっと評価されるべきチームの価値を示しています。

これまでの結果は、「骨芽細胞が材料上で広がり増殖する」ことを示し、特に広範囲の骨結合を必要とするインプラントにとっては有望な結果である。同社は、関節の耐摩耗性を主な用途としてターゲットにしており、3Dプリントされた形状をさらに最適化して骨の統合を改善し、細胞増殖を促進したいと考えています。上の図は、Vibenite 350 表面で成長した骨細胞の共焦点レーザー走査顕微鏡画像を示しています。

このテストは、ウプサラ大学のグリ・フルサルト・ビルストローム助教授のトランスレーショナル・バイオプリンティング・グループが主導し、AM4Lifeディレクターのセシリア・パーソン教授、アーバン・ウィクルンド教授、学生のヴィディアザ・レヴィアンディカなどの主要パートナーとともに実施され、チームは追加のトライボロジー（摩擦/摩耗）テストと生体適合性テストをさらに実施する予定です。

今後の展望
「私たちは、これらの結果とAM4lifeコンピテンスセンターでの良好な協力関係に非常に満足しています。最高の結果は、異なる研究分野が出会うときに達成されます。私はAM4lifeセンターの専門知識を賞賛しています。VBNのこの動きは、会社にとって大きな前進です。将来、VBNは、人間への使用に関する材料の承認を得るためにも、多大な投資を行う必要があります。従来の提供を超える革新的な材料を提供する、専門的で熟練した企業がさらに増えることを期待しています」と、VBNコンポーネントのCTO、ウルリク・ベステは述べています。

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