» 3DPE » متریالهای زیست سازگار پرینت سه بعدی برای اهداف پزشکی
چاپ سه بعدی بیوپلیمر

متریالهای زیست سازگار پرینت سه بعدی برای اهداف پزشکی

آیا میدانید محصولات ساخته شده با پرینتر سه بعدی بمنظور استفاده در بدن افراد حتما باید از مواد زیست سازگار (بیو پلیمری) ساخته شده باشند تا باعث ایجاد واکنش های آلرژیک یا مسمویت نشوند. وقتی دربارۀ متریالهای چاپ سه بعدی این روزهای بازار حرف می زنیم، زیست سازگار یا biocompatible به چه معناست و کدام متریال زیست سازگار محسوب می شود؟

امروزه تعداد متریال های زیست سازگار از گذشته بیشتر شده است (البته همچنان کم و گران هستند) که به پزشکان و دندانپزشکان و همچنین طیف گسترده ای از مهندسان حوزه صنعت و علوم پزشکی این امکان را می دهد محصولات اختصاصی کاملا منطق با شرایط بیمار را چاپ و آنرا برای تماس کوتاه مدت یا بلند مدت با پوست (پوشیدنی ها، تست تشخیص کوید، سمعک، تجهیزات محافظت شخصی) یا برای استفاده در داخل بدن انسان (پروتزهای مصنوعی، تعویض مفصل، ایمپلنت استخوان، فنرهای عروقی) تولید کنند. حتی شرکت های توسعۀ تجهیزات پزشکی از مواد زیست سازگار برای چاپ سه بعدی نمونه های اولیۀ محصول خود استفاده می کنند.

بیایید انواع و کاربردهای فراوان متریال های چاپ سه بعدی زیست سازگار را با نگاهی به دو حوزۀ کلیدی بررسی کنیم که می توانند نمونه ای برای کاربردهای بی‌شمار دیگر باشند: دندان‌پزشکی و پروتز. بعداً توضیح خواهیم داد که ایمپلنتهای دائمی، مانند تعویض زانو و ایمپلنت جمجمه، با چه چیزی چاپ سه بعدی می شوند.

البته این بررسی اجمالی متریال های زیست سازگار بمنظور ارائۀ راهنمای تخصصی پزشکی نیست و بخاطر داشته باشید که مقررات مربوط به زیست سازگاری در ایالات متحده با اروپا و آسیا متفاوت است. اگر می خواهید از کاربرد پرینت سه بعدی برای تولید و عرضۀ وسایل پزشکی مانند کش‌‌های طبی یا مدلهای اندامی استفاده کنید، به خواندن این مقاله ادامه دهید.

آزمون زیست سازگاری یا Biocompatibility یک اصطلاح علمی است و به سازگاری یک ماده با بافت زنده اطلاق می‌گردد.

 

انواع رزین دندانپزشکی
نمونه محصول رزین اختصاصی دندانپزشکی شرکت Asiga

متریال های زیست سازگار دندان‌پزشکی

صنعت دندان‌پزشکی خیلی سریع فناوری چاپ سه بعدی را برای تولید فهرست بلندبالایی از محصولات بکار گرفت (تکنیک پرداخت مایع رزین با پرتو لیزر : SLA). عمده روش شامل چاپ سه بعدی استریولیتوگرافی (SLA) و موارد جدید کمتر عمومیت یافته مانند استفاده از پلاستیک و فلز محصولات ویژۀ بیماران از مدل گرفته تا پروتزهای موقت و ایمپلنت های دائمی را با سرعت و قیمتی بهتر از قبل تولید می کنند. در واقع، طبق تحقیقات موسسۀ Zion، بازار جهانی چاپ سه بعدی دندان‌پزشکی حدود 3.25 میلیون دلار در سال 2021 ارزش داشت.

دندان‌پزشکان معمولاً از پرینت سه بعدی رزینی (که استریولیتوگرافی یا SLA نیز نامیده می شود) برای تولید قالب دندان مصنوعی، محافظ دندان، ابزار جراحی و بسیاری محصولات دیگر استفاده می کنند که برای مدت کوتاه یا ندرتا برای همیشه در دهان و بدن بیمار قرار می گیرند. طیف گسترده ای از رزینها در دسترس است و وقتی صحبت از سازگاری زیستی می شود، تولیدکنندگان طبقه بندی، ارزیابی و استانداردهای صنعتی خاصی را ارائه می کنند که شبیه به یک کد مخفی بنظر می رسد. بیایید به معنای واقعی این برچسب ها و اعداد نگاهی بیندازیم.

پرینت سه بعدی تجهیزات پزشکی
نمونه اولیه دستگاه تنفسی که با استفاده از پرینترهای سه بعدی Formlabs و رزین های زیست سازگار توسط شرکت توسعه محصولات Coalesce مستقر در بریتانیا بخش Novartis ساخته شده اند. (زمان تولید این محصول استنشاقی تا 80 درصد کوتاه شد) (منبع: Formlabs)

کلاس‌بندی زیست سازگاری متریالهای چاپ سه بعدی

جدول کلاس بندی مواد بیوپلیمری

زیست سازگاری در ایالات متحده طبق FDA (و در اتحادیه اروپا بر اساس MDCG) به سه کلاس 1، 2 و 3 دسته بندی می شود. در سایر نقاط جهان، سیستم های مشابهی وجود دارد اما طبقه بندی یکسانی ندارند. برای مثال، یک محصول کلاس 2 در ایالات متحده می تواند کلاس 3 در چین باشد زیرا هنوز استانداردهای جهانی یکتایی برای این امر تدوین نشده است. در این مطلب، ما روی استانداردهای ایالات متحده و اروپا تمرکز خواهیم کرد.

هرچند برخی مواد رزینی با عنوان کلاس 1 به بازار عرضه می شوند، اما خود متریالها دسته بندی ندارند، بلکه در صورت نیاز به آزمایش، محصولی که با آن متریال ساخته شده برای این کار ارسال می شود.

کلاس 1 راهکار پزشکی با خطر کم تا متوسط محسوب می شود که به کنترلهای عمومی نیاز دارد. تقریباً نیمی از وسایل پزشکی کلاس 1 هستند و 95 درصد آنها از هرگونه نظارتی بی‌نیازند. نمونه های کلی از وسایل پزشکی کلاس 1 – که فقط پوست سالم را لمس می کنند، شامل باندهای کشی و ابزارهای جراحی دستی می شود. اگر صحبت از چاپ سه بعدی دندان‌پزشکی باشد، متریال های کلاس 1 معمولاً برای محصولات آزمایشی مانند قالب های دندان‌پزشکی استفاده می شود.

محصولات پزشکی کلاس 2 دارای خطر متوسط تا زیاد هستند که به کنترلهای ویژه نیاز دارند. اگر شرکت سازنده، این مواد را در FDA ثبت و فهرست کند و با الزامات مربوطه مطابقت داشته باشد، می تواند آنها را به فروش برساند. انواع ابزارهای کلاس 2 عبارتند از منگنه های پوستی قابل حذف، ترمیم های دائمی، پر کردن قالبی دندان، کاشت و دندان مصنوعی. این ها محصولاتی هستند که به منظور تماس با خون، مایعات بدن، اندام ها، بافت ها و سلول ها طراحی شده اند.

این دو کلاس بر اساس زمان استفاده از محصول، از محدود تا طولانی مدت تا دائمی، به زیرمجموعه های a و b و c تقسیم می شوند. برای نمونه، کلاس 2a نشان می دهد که آن محصولِ کلاس 2، برای استفادۀ محدود مثلا کمتر از 24 ساعت، تولید شده است. زیرگروه b نشان دهندۀ استفادۀ طولانی مدت (24 ساعت تا چند روز) و زیرگروه c نشان دهندۀ استفادۀ دائمی (بیش از 30 روز) است.

زیست سازگاری تنها یک معیار نیست، بلکه چندین معیار تحت نظارت سازمان استاندارد بین‌المللی (ISO) است. بطور خاص، استاندارد 10993 و زیرمجموعه های آن، انواع زیست سازگاری را نشان می دهد. برای نمونه، استاندارد ISO 10993-5 ارزیابی دربارۀ خطرات سمی بودن مواد برای سلول های زنده (یا سمیت سلولی) است، درحالیکه 10993-10 به مواد محرک یا حساسیت‌زا مربوط می شود. همچنین، ارزیابی هایی وجود دارد که آیا یک ماده قادر به ایجاد جهش ژنتیکی، التهابات پوستی یا سمیت گسترده است یا خیر. متریالهای جدید چاپ سه بعدی می تواند برخی یا همۀ این استانداردها را برآورده کنند.

متریال قالب دندان رزینی
قالب دندان ساخته شده با رزین Ortho Freeprint از Detax (منبع: Detax)

در حالی که کلاسها بر اساس خطر محصولات است، ISO 10993 بر اساس مدت زمان تماس و نوع تماس محصول با بافت ها و مایعات بدن تدوین شده است؛ که مهم ترین نقش را در انتخاب متریال برای تولید محصولات پرینت شونده دارد.

اغلب اوقات تولیدکنندگان اعلام می کنند که آیا آن متریال، هنگام ارزیابی و آزمایش، استانداردهای بین‌المللی زیست سازگاری را برآورده کرده است یا خیر. حتی برخی تولیدکنندگان نام آزمایشگاه مربوطه را نیز اعلام می کنند.

ISO استانداردهای دیگری نیز دارد:

ISO 22112 مربوط به ویژگیهای مواد دندان های مصنوعی برای تولید پروتزهای دندانی با پلیمر یا سرامیک است (از جمله بوسیلۀ چاپ سه بعدی). برای تاج دندان و روکش های مبتنی بر پلیمر ISO 10477 و برای پلیمرهای دندان مصنوعیISO 20795 وجود دارد. توجه داشته باشید که این استانداردها منحصر به پرینت3بعدی نیستند و برای مواد مورد استفاده در قالب گیری و ماشینکاری محصولات دندان‌پزشکی نیز اعمال می شوند.

مواد چاپ سه بعدی دندان

بیایید برای نمونه به یک رزین پرینتی زیست سازگار نگاهی بیندازیم:

رزینِ Denture Teeth ساختۀ شرکت Formlabs (با طبقه بندی Medical Resin) برگه ای همراه خود دارد که می گوید این ماده برای ارزیابی بیولوژیکی ابزارهای پزشکی، در آزمایشگاه های WuXi Appetec در سنت‌پلِ مینیا آزمایش شده است و مطابق با استاندرد ISO 10993 دارای گواهی سازگاری زیستی است؛ یعنی غیر‌جهش‌زا و غیرسمی است، باعث ایجاد التهاب و حساسیت نمی شود و مسمومیت ارگانی ایجاد نمی کند. ویژگیهای پس از پرداختِ قطعاتِ ساخته شده با این متریال مطابق با استانداردهای ISO 22112 و ISO 10477 است. در حال حاضر، شانزده متریالِ شرکت Formlabs آزمایش های ISO 10993، ISO 18562 و آزمایش کلاس 6 موسسۀ USP را گذرانده اند که نتایج این آزمایشها در وبسایت شرکت موجود است (اطمینان یابید متریالی که با آن چاپ سه بعدی می کنید، میتواند سطح ویژگی های منتشر شده در داده های فنی Formlabs را برآورده کند).

نام دیگری که ممکن است بر روی مواد مشاهده کنید USP Class VI است که به مجموعه ای از الزامات تست زیست سازگاری از سوی موسسۀ USP اشاره دارد؛ سازمانی غیرانتفاعی که استانداردهای آن در تصمیم گیری های سازمان غذا و دارو ایالات متحده (FDA) تاثیرگذارند. این آزمایش یکی از رایج ترین روشها برای تعیین زیست سازگاری مواد است. شش کلاس وجود دارد که کلاس VI یا 6 دقیقترین آنها است و برای اطمینان از این امر طراحی شده است که مواد پلاستیکی هیچ واکنش مضر یا اثرات شیمیایی بلندمدت در بدن ایجاد نکنند.

برخی اصطلاحات چاپ شده روی متریال معنا و وزن چندانی ندارند؛ برای نمونه، اصطلاحات «FDA 510(k) cleared» یا «FDA 510(k)-approved» در واقع گواهینامه و مجوز نیستند. وقتی FDA ابزاری را به واسطۀ 510(k) تایید می کند، بررسی نمی کند که آیا این محصول برای استفاده در بدن بیماران بی‌خطر است یا خیر. این اصطلاح فقط تایید می کند که این ابزار (یا متریال) مشابه ابزار دیگری است که قبلاً در بازار وجود داشته است. همین امر دربارۀ عبارت «CE-Certified» نیز صادق است. حروف CE روی یک محصول اتحادیۀ اروپا به این معنی است که سازنده تایید می کند آن محصول با استانداردهای بهداشت، ایمنی و حفاظت از محیط زیست اروپا سازگاری دارد. این عبارت نشانگر کیفیت زیست پزشکی یا گواهینامه اختصاصی نیست.

جدول مواد بیوپلیمری پرینت3بعدی

  • زیست سازگار کلاس 1 > یک وسیله (یا متریال) پزشکی با خطر کم تا متوسط. فقط پوست سالم را لمس می کند > سمعک، وسایل آزمایشی دندان‌پزشکی، آتل، نرم افزار تشخیصی
  • زیست سازگار کلاس 2 > یک وسیلۀ (یا متریال) پزشکی با خطر متوسط تا زیاد. وسایل تهاجمی > پروتز ثابت دندان، بریج و روکش، پلیمر دندانی
  • زیست سازگار کلاس 3 > یک وسیله (یا متریال) پزشکی با خطر متوسط تا زیاد. وسایل قابل کاشت > ایمپلنت سینه، مش جراحی و استنت (ثابت سازها)، تعویض کامل یا جزئی مفصل
رزین دندانپزشکی چیست
رزین دندان شرکت SprintRay (منبع: SprintRay)

رزین های زیست سازگار : Biocompatible Resin

برندهای نسبتا زیادی، رزین های چاپ سه بعدی زیست سازگار تولید می کنند و هر روز به تعداد آنها افزوده می شود. این محصولات برای کاربردهای دندان‌پزشکی به بازار عرضه می شوند اما می توان آنها را برای مصارف دیگر نیز بکار گرفت که البته آن کاربرد، استانداردهای ISO خاص خود را خواهد داشت.

رزینهای حوزه پزشکی و پروتز

  • NextDent > 3D Systems > NextDent Try-In > class 1، ISO 10993-1

ابزارهای آزمایشی و موقت

هر کیلو 322 دلار

  • NextDent 3D Systems NextDent Denture 3D+ > 2a، ISO 10993-1,-5,-11

انواع پایه های متحرک دندان مصنوعی

هر کیلو 345 دلار

  • NextDent 3D Systems NextDent Ortho Flex > 2a، ISO 10993-1, -3, -5, -10, -17, -18 

محافظ و نگهدارندۀ دندان

هر کیلو 325 دلار

  • Keystone Industries Keysplint Soft > 2a ، ISO 10993-1, -5, -10

محافظ دندان انعطاف پذیر و محافظ های ورزشی

هر کیلو 234 دلار

  • Keystone Industries Keyprint Key Guide کلاس 1، ISO 10993-1, -5, -10

گاید جراحی که امکان کاشت ایمپلنت را فراهم می کند

هر کیلو 144 دلار

  • Formlabs Permanent Crown Resin ISO 10993-1, -5, -10

ترمیم های دائمی، تاج و روکش دندان

هر کیلو 1300 دلار

  • Formlabs BioMed Clear Resin > کلاس USP 6، ISO 10993-1, -2, -3, -4, -5, -10, -17, -18

وسایل پزشکی، اجزای ونتیلاتور، ابزارهای اندازه‌گیری ایمپلنت، تجهیزات فرآوری زیستی

هر لیتر 350 دلار

  • Siraya Tech Blu-Tough ISO 10993-10

تماس با پوست سالم

هر لیتر 50 دلار

  • Stratasys ULTEM 1010 Resin کلاس USP 6 ،ISO 10993 

stratasys

شرکت استراتاسیس، محصولات چاپگر سه بعدی زیادی دارد که دو نمونه آن بنامهای J5 MediJet 3D Printer و J5 DentaJet 3D Printer دارای ویژگی Biocompatible (all-in-one medical printer) با قابلیت پرینت رنگی هستند:

www.stratasys.com/en/3d-printers/printer-catalog

www.stratasys.com/en/3d-printers/printer-catalog/polyjet/j5-medijet-printer

****

پرینت پروتز مصنوعی
ارتزهای پزشکی Invent Medical قابل پرینت (منبع: Invent Medical)

متریال های زیست سازگار برای اروتز و پروتز

همانند بازار پررونق محصولات پرینت شونده دندان‌پزشکی، اروتزها و برِیس‌ ها (محافظ پا و دست) باید با متریالی تولید شوند که برای تماس کوتاه مدت تا بلندمدت تایید شده باشند.

تولید اروتزهای سفارشی برای بیماران، تجارتی بزرگ محسوب می شود؛ از تولید یک مچ‌بند طبی برای یک بیمار خاص گرفته تا آتل مچ پا که پس از عمل جراحی بر اساس نیازهای خاص کاربر طراحی می شود. نوع جدیدی از نرم افزار که با طیف گسترده ای از اسکنرها و پرینترهای سه بعدی کار می کند، به پزشکان اجازه می دهد که محصولات سفارشی و متناسب با وضعیت بیمار را در دفاتر خود، با تجربۀ اندک یا حتی بدون تجربه، طراحی و چاپ سه بعدی کنند.

فناوری اسکن و چاپ ارتز و ایمپلنت جراحی

پزشکان، فیزیوتراپ ها، کلینیکهای ارتوپدی و بیمارستان ها در سراسر جهان گزینه های جدیدی برای ارائۀ محصولات سفارشی در اختیار دارند؛ گزینه هایی که نه تنها هزینه ها و سرعت تحویل را بهبود می بخشد، بلکه تجربه ای بهتر برای بیمار رقم می زند و به افزایش اعتبار پزشک کمک می کند.

شرکت هایی مانند استارت‌آپ بلژیکی Spentys، نرم افزارهایی را برای توسعۀ تولیدات سفارشی ارائه می کنند. پزشکان می توانند تقریبا همه چیز را در مطب بسازند یا از خدمات مدل سازی و چاپ Spentys با متریال زیست سازگار استفاده کنند.

اروتزها معمولاً به خاطر اندازه‌شان با استفاده از متریال فیلامنت ترموپلاستیک روی پرینترهای سه بعدی FDM چاپ می شوند اما پرینترهای رزینی و چاپگرهای SLS که از رزین و پودر پلیمر استفاده می کنند، نیز جزو گزینه ها محسوب می شوند.

فیلامنت ایمپلنت پزشکی
Evonik اولین شرکتی است که یک رشته پلیمری مبتنی بر PEEK را بعنوان ماده چاپ سه بعدی ایمپلنت توسعه داد (منبع: Evonik)

فیلامنت ترموپلاستیکهای زیست سازگار: Biocompatible Filaments

همۀ رشته فیلامنتهای چاپگر سه بعدی FDM با نوعی پلیمر ساخته می شوند (حتی فیلامنت های سرامیکی و فلزی هم مقداری پلیمر دارند). اگرچه برخی پلیمرها مانند PLA PEEK و Nylon ذاتاً تا حدی زیست سازگار هستند، اما این بدان معنا نیست که فیلامنتهای PLA، PEEK و نایلونی که در بازار میخرید، زیست سازگار محسوب می شوند – خیر، محصول فیلامنت باید حتما عناوینی مثل Bionic یا Medical applications یا Biocompatible به انضمام نتایج دقیق آزمایشگاهی در پک متریال داشته باشد.

فیلامنت بیو پلیمری
کوپلیمر ترموپلاستیک انعطاف پذیر با کیفیت بالا از مارک DSM. یک انتخاب عالیبرای کاربردهایی که تماس پوستی مورد نیاز است، مانند صنایع پزشکی و مراقبت های بهداشتی (کلاس 1).

در فیلامنت های پلیمری مقداری مواد افزودنی وجود دارد تا عملکرد بهتری در چاپ یا رنگ حاصل شود، بنابراین برای ساخت محصولات زیست سازگار باید از رشته های تایید شده استفاده نمایید که تا زمان نگارش این مطلب، تعداد بسیار محدودی تولید کننده وجود دارد – با جستجوی اینترنتی نام چند مارک مشاهده میشود ولی بیشتر آنها در حالت out of stock قرار دارند. پس فعلا توقع نداشته باشید روی متریال ترموپلاستیک فیلامنت برای محصولات کلاس 2 و 3 زیست سازگار برنامه ریزی کنید. (دستگاه چاپگر نیز باید اختصاصا برای اهداف زیستی سازگار شده و کاملا تمیز باشد).

یکی دیگر از چیزهایی که در انتخاب مواد بیو پلیمری (پلیمرهای زیست سازگار) باید در نظر بگیرید این است که مقاومت متریال در برابر استریلیزه کردن و ضدعفونی های شیمیایی چقدر است. برخی از مواد شیمیاییِ پاک کننده که روی پلیمرها اعمال می شوند می توانند متریال را تجزیه کنند (فیلامنت پلی پروپیلن PP از مقاومترین مواد در برابر محلولهای شیمیایی است و در ساخت محصولات پزشکی کلاس 1 بکار میرود). اکثر سازندگان فیلامنت های زیست سازگار در مشخصات فنی محصول خود اعلام می کنند که محصولات چاپ شده با متریال آنها در برابر کدام مواد شیمیایی و روش های استریلیزه کردن مقاوم است.

فیلامنت ای بی اس زیست سازگار

ABS-M30I یک ماده چاپ سه بعدی زیست سازگار است که برای مهندسان پزشکی، دارویی و مواد غذایی مناسب بوده تا مدل های برنامه ریزی جراحی، وسایل پزشکی، ابزار و قالب کانسپت را تولید کنند.

شرکت Staratsys نوعی فیلامنت ABS زیست سازگار بنام ABS-M30i تولید کرده است. این متریال فقط با محصولات خود این برند قابل استفاده است و نمیتوانید بوسیله چاپگرهای متفرقه با آن پرینت بگیرید.

در ادامه، برخی از رشته فیلامنت های زیست سازگار موجود در بازار را فهرست کرده ایم:

جدول انواع فیلامنت های بیوپلیمری پرینت3بعدی

  • DSM Arnitel ID2045 (TPC)

کلاس 1، ISO-10993, -5, -10

محافظ دندان ورزشی، تماس با پوست

  • Solvay KetaSpire PEEK ISO 10993, -1, -5, -10, -18

ابزار، کِیس و سینی عقیم‌سازی، تجهیزات اتاق عمل، تجهیزات تشخیصی، وسایل پزشکی قابل استفادۀ مجدد

  • Solvay Radel PPSU HC ISO 10993, -1, -5, -10, -11, -18

وسایل جراحی، ایمپلنت آزمایشی و سینی های پزشکی

  • Evonik Vestakeep Care M40

کلاس 2b، ISO 10993, -1, -10, -11, -18

سمعک سفارشی، پروتزها و اروتزهای دندانه‌دار، متۀ جراحی برای دندان‌پزشکی، ابزار جراحی

  • Evonik Vestakeep I4

کلاس 3، ISO 10993, -3, -5, -6, -10, -11

ایمپلنت های دائمی

  • FibreTuff FibreTuff II Medical Grade Filament

کلاس USP 6

نمونه های اولیۀ ایمپلنت پزشکی

  • Stratasys ABS-M30i

کلاس USP 6، ISO 10993

مدلهای جراحی، وسایل پزشکی، بسته‌بندی موادغذایی

پرینت3بعدی اندام مصنوعی
ایمپلنتهای پزشکی متریال تیتانیوم تولید شده توسط Zenith Tecnica (منبع: Zenith Tecnica)

متریال زیست سازگار برای ایمپلنت های دائمی

پنج شرکت از دَه تولیدکنندۀ بزرگ ارتوپدی جهان- Stryker، Johnson & Johnson، Smith & Nephew، Zimmer و Biomet- برای تولید ایمپلنت های پزشکیِ زانو، باسن، ستون فقرات، مچ پا و موارد دیگر به استفاده از چاپ سه بعدی روی آورده اند. ایمپلنت های ستون فقرات جزو رایج ترین پرینتها هستند و شرکتهای NuVasive، SeaSpine، Tsunami Medical و Orthofix Medical همگی ایمپلنت‌های تیتانیوم متخلخل چاپی را ارائه می دهند که برای همجوشی با منطقۀ قدامی کمر طراحی شده‌اند.

تیتانیوم متریال رایج ایمپلنت‌های دائمی است و آلیاژهای کبالت کروم و فولاد ضدزنگ به دلیل استحکام مکانیکی عالی، عدم سمیت سلولی و مقاومت در برابر خوردگی در رتبه های بعدی قرار می گیرند. ایمپلنت های ارتوپدی بیشتر فلزی هستند اما گاهی از سرامیک هم در تولید آنها استفاده می شود (و گاهی اوقات پلیمری به نام PEEK که در بالا ذکر شد).

تولیدکنندگان ایمپلنت های پزشکی معمولا از فناوری چاپ سه بعدی SLA یا Laser Powder Bed Fusion یا Selective Laser Melting یا Electron Beam Melting و گاهی اوقات Directed Energy Deposition استفاده می کنند.

متریال سرامیکی برای جایگزینی استخوان

تحقیق و توسعه دربارۀ استفاده از سرامیک های پیشرفته در تولید وسایل پزشکی و ایمپلنت ها نشان می دهد که این متریال، زیست سازگاری – جذب زیستی و رشد استخوانی خوبی دارد و بویژه برای جایگزینی استخوان در پزشکی امیدوارکننده است. با توجه به خواص این متریال، ساخت ایمپلنت های قابل جذب  و سفارشی برای بیمار با ساختار متخلخل و هندسۀ مشخص امکان پذیر است. این ایمپلنت ها در مرحلۀ بهبودی جذب بدن می شوند و بافت اصلی استخوان جایگزین آنها می شود، یعنی دیگر به جراحی دوم برای برداشتن ایمپلنت نیازی نیست.

پرینت3بعدی سرامیک پزشکی

شرکت اتریشی Lithos (lithoz.com/en/materials/materialoverview) طیف وسیعی از مواد را برای پرینترهای سه بعدی سرامیکی خود ارائه می دهد که دارای گواهینامه های فنی مطابق با استاندرد F1185-03 (مناسب برای ایمپلنت های انسانی) ASTM: American Society for Testing and Materials (که سابقا بعنوان انجمن آزمایش و مواد آمریکا شناخته می شد) است و طبق آزمایشات، استانداردهای ISO 10993 را نیز رعایت میکند.

نتیجه گیری:

همچنان که پرینت سه بعدی در بخش مراقبت های بهداشتی فرصت های جدیدی را برای تولید وسایل سفارشی به ارمغان می آورد، انتظار می رود که متریال های چاپ سه بعدی زیست سازگار (biocompatible material) بیشتری به بازار عرضه شوند. اما نباید فعلا انتظارات زیادی داشته باشید؛ استفاده از فناوری 3D Printing و متریالهای خاص بیوکامپتبل جراحی پزشکی و اندام مصنوعی (کلاس 2 و 3) هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارند و مهمترین چالش آن، هزینه های بسیار بالاست – اما آینده بسیار نویدبخشی دارد. پس استفاده از آن فعلا محدود به کشورهای پیشرفته صنعتی است. حوزه های کم هزینه تری مثل قالب ایمپلنت دندانپزشکی (کلاس 1) با چاپگرهای رزینی اکنون عمومیت دارند و در اکثر کشورها قابل استفاده هستند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فهرست
پیمایش به بالا
telegram

مشاوره خرید و پشتیبانی مشتریان

واتس اپ phone تماس تلفنی چت آنلاین چت آنلاین