METHOD 3DプリンターとLABS Labsが協力し、肘移植用の骨に優しい生体適合性材料を開発

この投稿は、Little Soft Bear によって 2022-1-27 10:58 に最後に編集されました。

出典: ストラタシス

スペイン国立研究評議会 (CSIC) のコロイド処理グループは、COLFEED4Print の印刷技術を使用して、革新的な製品を日々製造しています。彼らは現在、骨や組織の再生のための生体適合性 3D プリントフィラメントの開発を含む複数の分野に注力しています。

R+D+I の未来: 革新的なケースにおける Oss 骨誘導ワイヤーの応用<br /> Osteoinductive Oss は、高度に分散した生体活性成分 (TCP、HAp、Mg など) を含む生分解性ポリマーフィラメントであり、カスタマイズされた骨および組織の再生を 3D プリントするのに最適です。

これらのフィラメントの主な利点は、さまざまな特性を組み合わせることができることです。生分解性、生体適合性、抗菌効果などの特性があり、UV殺菌やカスタマイズされた多孔性などの移植要件を満たすため、in vitro細胞培養や臨床in vivo研究に最適な材料となります。

この生分解性フィラメントの印刷には、制御された環境で実験的な高度な 3D フィラメントを印刷し、医療用途に不可欠な高い表面精度を提供する能力を持つ MakerBot METHOD および LABS デバイスが使用されました。この場合、患者の肘部分切断後の移植片溶液としてオスフィラメントが使用されました。プロセス全体を通して、このタイプのアプリケーションでは、使用される原材料と制御可能な製造プロセスが同様に重要であることがわかります。

尺骨癒合不全の再手術手順<br /> この理論的なケースでは、骨結合プレートを装着した患者が肘を動かす際に問題に気づきました。医師は患肢のCTスキャンを行い、3D画像を使用して肘が正常に曲がらない理由を調べます。

最善の解決策を確実にするために、医師は健康な手足の CT スキャンも実施し、画像を左右反転させて、2 つの画像結果を重ね合わせました。このようにして、患肢の肘を健肢と比較することができます。

2 つの画像を比較すると、患肢に骨が存在しないはずの領域と骨が欠損している領域があることがわかりました。そのため、医師は骨切り術（不健康な部分の除去）を行い、骨移植で置き換えることを決定しました。

ここまで、実際の患者さんの手術の流れについて説明してきました。骨切り術を行うことを決定した後、医師は介入し、手動で偏位を修正し、患者の骨移植を行います。インプラントは手術室でサイズに合わせて研磨されるため、手術中は外科医が患者の希望する形状にぴったり合うように骨を研磨する必要があります。

3D プリントと生体適合性フィラメント (この場合は Oss フィラメント) を使用すると、外科医が手術室に入る前にインプラントを印刷できます。正しい 3D 機器を使用する限り、インプラントの形状とサイズは完全に正確になります。

以下の画像は、MakerBot METHOD LABS プリンターを使用して作成された 3D プリントインプラントを示しています。

結果は、完成品の表面品質が優れていることを示しました。これは完全に新しいフィラメント構成ですが、MakerBot チームは最高の結果を達成しました。

パーソナライズ医療はヘルスケアの未来です。より良い結果を保証し、再介入の回数を減らすことができるカスタマイズされたソリューションを提供できます。しかし、医療においては、いかなる解決策も安全かつ制御可能でなければならないことを覚えておくことが重要です。研究プロセスでは、正しい結論を導き出すために、プロセスの再現性を確保することも非常に重要です。

COLFEED4Print は革新的なアプリケーション向けの 3D フィラメント開発の先駆者であり、MakerBot の機器は、このような革新を重視する企業にとって理想的な 3D 印刷ソリューションを提供します。

研究用デバイス MakerBot METHOD <br /> 新しいアプリケーションや製品を研究開発する際には、実験の再現性、信頼性、正確性を確保することが不可欠です。誤った方法で研究を実施すると、不正確な結果や結論につながる可能性があります。 3D プリンティングの研究では、印刷環境や印刷フィラメントの状態など、ほとんどのデバイスが考慮していない変数が多数あるため、同様の状況が発生します。

新しい材料の開発とテストには、印刷環境を制御する機能が不可欠です。 MakerBot METHOD LABS は、加熱チャンバーを備えた唯一のデスクトッププリンターです。加熱チャンバーにより、前の印刷層の温度を制御できるため、層間の融合が向上します。加熱された表面を持つ 3D デバイスでは、印刷される層の数が増えるにつれて温度勾配が生じ、層間の融合が不安定になり、不均一になります。したがって、3D プリントにおける制御された環境により、再現性が向上し、より厳密で正確なプリントが可能になります。

LABS エコシステム<br /> さらに、MakerBot デバイスには実験材料専用に設計された押し出し機も搭載されており、一体型の超長ノズルにより押し出しと引き込みをより適切に制御できます。ギアシステムは 200 Nm のトルクを生成し、最高水準のワイヤを押し出します。一方、MakerBot 3D プリンターには、材料から放出される有害な粒子を処理するためのエアフィルターも付属しています。

これらすべてにより、MakerBot 3D プリンターは革新的な製品や材料の開発と印刷に最適なツールになります。

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