新的3D打印工艺有助于创建定制医疗设备

研究人员诺丁汉大学使用一种新的3D打印工艺定制人工身体部位和其他集成功能的医疗器械。这些功能提供更好的形状和耐用性,同时,减少细菌感染的风险。

新的3D打印工艺有助于创建定制医疗设备。
采用多材料3D打印工艺制作的具有定制强度分布的抗菌人工指关节。图片来源:诺丁汉大学。

大多数大规模生产的医疗设备不能完全满足用户独特而复杂的需求。同样,单材料3D打印方法有设计上的局限性,不能生产具有多种生物或机械功能的定制设备。但这是我们第一次使用计算机辅助的多材料3d打印技术,证明了将复杂功能结合到一个定制的医疗设备中,以提高患者的幸福感是可能的

尹丰博士,学习铅,加性制造中心中心

科学家们认为,这种新颖的设计过程可以用于3d打印各种需要定制功能和形状的医疗设备。例如,3d打印技术可以用于生产一个整体式的高度定制的假肢关节或肢体,以替代完全适合患者的失去的肢体或手指,从而提高他们的舒适度和假肢的耐用性。

该技术还可用于印刷含有多种药物的定制药丸 - 称为滤极 - 以预先设计的治疗序列进入体内。

与此同时,衰老人口正在全世界正在增长,导致在未来日内对医疗器械的更大需求。新技术可以帮助改善老龄化人口的健康和福祉,从而减少政府的财务负担。

它是如何工作的

在这项研究中,研究人员使用了计算机算法来开发和生产的 - 像素的像素 - 3D印刷物体由两种不同刚度的聚合物材料组成,这也防止了细菌生物膜的积累。欧洲杯足球竞彩通过以这种方式改善刚度,研究人员能够实现定制和定制的组件,可提供所需的强度和灵活性。

例如,现有的人工手指关节替换物既使用硅树脂,也使用金属,使佩戴者具有标准化的灵活性,同时又具有足够的刚性,可以植入骨骼。

然而,在这项新的研究中,研究人员能够在单个设备中进行3D打印手指接头并提供这些要求。与此同时,他们能够定制该设备的实力和大小以解决患者的个性要求。

有趣的是,通过额外的设计控制水平,研究人员使用多层生物功能和抵抗细菌的多材料成功地进行了新的3D印刷技术。欧洲杯足球竞彩这些材料可以欧洲杯足球竞彩植入以对抗感染(可以在手术期间和后出现)而不使用任何额外的抗生素药物。

研究人员还使用了一种新的高分辨率表征方法,称为3D轨道,以3D映射打印结构的化学物质,并在整个部分中检查它们之间的键合。这证明 - 在非常小的尺度 - 这两种材料都在其界面中混合,这表明更好的装置不太可能破裂的迹象。欧洲杯足球竞彩

该研究工作由Acclive Manufacturing(CFAM)中心进行,并由工程和物理科学研究委员会的财务支持。欧洲杯线上买球完整的结果已发表于此高级科学欧洲杯线上买球发表在《细菌生物膜抗复合材料设备的3D打印开发生成设计》杂志上的文章。

在将这种新方法商业化之前,该团队计划在更复杂的材料上进行测试,以扩大其潜在的应用范围。这些材料具有更多的功能,比如调节免疫反应和支持干细胞的附着。欧洲杯足球竞彩

期刊引用:

他,Y。,.(2021)开发细菌生物膜抗复合器件3D打印生成设计.先进的科学。欧洲杯线上买球doi.org/10.1002 / adds.202100249.

来源:https://www.nottingham.ac.uk/

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