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10.5小时打印1300层:捷克团队3D打印定制化钛合金关节植入物,内置抗菌药物储库

一个膝关节植入物,用3D打印需要1300层,耗时10.5小时。


这听起来像是慢工出细活,但捷克的研究人员不仅把它打出来了,还让它能在术后慢慢释放药物。

这是布拉格化学与科技大学和莫托尔大学医院的一个合作项目,他们用最先进的3D金属打印机,造出了多孔结构的钛合金关节植入物,机械功能和药物储库合二为一。


那么我们好奇,他们是怎么做到的呢?


打印机通过激光逐层熔融钛粉,按照计算机模型构建零件。


研究人员伊日·库巴塞克说,这台机器精度很高,能再现类似天然骨骼的多孔结构。


「这是一台极其精密的机器,尤其在精细细节方面。它可用于生产多种多孔结构,模拟例如天然骨组织。」


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库巴塞克称,这些孔隙的尺寸与真实骨组织中的孔隙相匹配。


「骨组织并非实心。它天然具有多孔性,允许体液在其中循环。孔隙宽度仅为几十到几百微米,而这台打印机使我们能够精确重现这种尺度的结构。」


那这些孔隙除了模拟骨骼,还有什么用呢?


领导部分研究工作的达利博尔·沃伊捷赫教授重点介绍了针对髋关节、肩关节和踝关节设计的植入物。


他说,多孔结构既能促进骨骼再生,又可作为药物储库,为患者提供个性化药物。


不过,这技术还差临门一脚,研究人员目前剩下的主要任务是找到一种对人体安全、且能以可控速率缓慢降解的载体材料。


沃伊捷赫描述了一种候选材料,是一个类似药丸的小型白色植入物。


「在这种特定情况下,植入物浸渍了一种基于硫酸盐、磷酸盐和银的材料,具有抗菌特性。它还含有抗生素万古霉素,可作为术后感染屏障。」


如果这种方法被证明成功,研究人员表示,未来的关节植入物可以在康复期间提供靶向治疗,在直接释放药物到需要部位的同时降低感染风险。


昨天 09:15 转载自:voxelmatters,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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