オーストラリアの研究者が3Dプリントダイヤモンドインプラントを初めてバイオメディカルおよび整形外科用途に使用

オーストラリアの研究者が3Dプリントダイヤモンドインプラントを初めてバイオメディカルおよび整形外科用途に使用
アンタークティック・ベアによると、オーストラリアの研究者らは最近、ダイヤモンドの力を利用して画期的な成果をあげており、これによって人体がバイオメディカルインプラントを受け入れる方法が根本的に改善される可能性があるという。 RMIT大学の研究者らは、3Dプリントされたチタンインプラントをダイヤモンドでコーティングすることに初めて成功した。

これは、生体医学や整形外科(体の筋骨格系に関わる外科手術)で使用するための 3D プリント ダイヤモンド インプラントに向けた第一歩です。チタンは医療グレードや患者固有のインプラントに適した、高速で正確かつ信頼性の高い素材ですが、私たちの体はこの素材を拒絶することがあります。これは、チタン上の化合物が組織や骨が生体医学的インプラントと効果的に相互作用するのを妨げるためです。合成ダイヤモンドはこの問題に対する安価な解決策を提供します。


この画期的な成果は、RMIT工学部の生物医学エンジニアであるケイト・フォックス博士と彼女のチームによって達成された。このコーティングは、メルボルンナノファブリケーションセンターでマイクロ波プラズマプロセスを使用して製造されました。チタンの足場はダイヤモンドと組み合わせて生体材料を形成します。 「この技術が利用可能になるまでには数年かかるだろうし、患者が使用できるようになるまでには多くのステップを踏む必要がある」とフォックス氏は語った。 「しかし、私たちが成し遂げたことは、長くて素晴らしい旅路における最初の一歩であり、重要な一歩なのです。」
博士研究員のアキル・リファイ氏はフォックス社と共同で新技術の開発に取り組んでいる。「炭素は人体の主要成分なので、ダイヤモンドは非常に効果的です。炭素は驚くほど生体適合性が高いのです」とリファイ氏は語った。 「私たちの体はダイヤモンドを喜んで受け入れ、複雑な物質インターフェースのプラットフォームとして利用します。」

整形外科のほかにも、ダイヤモンドは心臓血管用ステント(心臓の動脈を広げるのに役立つカテーテル)のコーティングや、バイオニクスや義肢にも使用されている。現在、研究者たちはこの技術を整形外科にどのように応用するかに焦点を当てています。

「3D プリントは現代における画期的な革命です。3D プリントを使えば、特定の医療グレードのインプラントを設計できます。この技術は高速で、正確で、信頼性が高く、労力を節約できます」と Rifai 氏は語ります。「3D プリントの拡張性は急速に高まっており、近い将来、ダイヤモンド コーティングが整形外科でますます一般的になるだろうと予測できます。」

ダイヤモンドは、自然界に存在する特殊な物質の一つで、次の表に示すように、最高の硬度、低い摩擦係数、高い弾性率、高い熱伝導率、高い絶縁性、広いエネルギーギャップ、高い音波伝播速度、優れた化学的安定性を備えています。天然ダイヤモンドはこのようなユニークな特性を持っていますが、これまでは宝石の形でしか存在せず、その特性の多様性と希少性により、その用途は大きく制限されてきました。洛陽玉新ダイヤモンドが生産するCVDダイヤモンドフィルムは、これらの優れた物理的および化学的特性を兼ね備えており、コストは天然ダイヤモンドよりも低く、さまざまな幾何学的形状で生産でき、電子、光学、機械などの産業分野で幅広い応用の見通しがあります。

出典:中国粉末​​冶金ビジネスネットワーク


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