Hefðbundnar beingallameðferðir eins og títanígræðslur og eigin beinígræðslur hafa takmarkanir við að meðhöndla stóra beinagalla sem gera nærliggjandi beinvef viðkvæman fyrir skemmdum. Til að takast á við þessi vandamál er BioStruct verkefnið að vinna að lífrænt ígræðsluefni fyrir beinvænni nálgun við lækningu.
mynd
△Þrívíddarprentaða sink-magnesíum málmblönduna þróuð af RWTH Aachen háskólanum í Þýskalandi, mandible líkanið úr PLA er sameinað gallasamsvöruninni úr ZnMg
Þann 20. mars 2023 frétti Antarctic Bear að sem hluti af BioStruct verkefninu væri RWTH Aachen háskólinn í Þýskalandi að rannsaka nýja sink-magnesíum blöndu fyrir grindarbyggingu. Þeir telja að leysigeisla duft bed fusion (PBF-LB) sé eina ferlið sem getur framleitt slík mannvirki.
mynd
△ Sink-magnesíum ál grindarbygging framleidd með PBF-LB tækni, með þvermál súlu 200 μm
Laser geisla duft rúm samruni, ný von fyrir sjúklinga sértæka ígræðslu?
Laser geisla duft bed fusion opnar nýja hönnunarmöguleika fyrir ígræðslur sem geta mætt sérstökum þörfum sjúklinga eins og vélrænni streitu og tæringarhegðun á notkunarstaðnum. Með því að nota grindarbyggingarhönnunaraðferð, eru rúmfræði og fyrirkomulag grindarfrumna búnar til parametrískt í samræmi við tilgreindar kröfur. Grindauppbyggingin sem myndast er sniðin að staðsetningu beingalla og er tilbúin til framleiðslu með PBF-LB tækni.
Í rannsókninni náðu vísindamennirnir kornhreinsun og markvissri aðlögun á örbyggingu með því að bæta litlu magni af magnesíum við sink. Þeir framleiddu fyrstu grindarbygginguna með því að nota sink-magnesíum málmblöndu, sem sýnt var fram á að væri árangursríkt og endurskapanlegt sem kjálkabeinígræðsla. Grindarbyggingin sem notuð er í sýnishorninu er 200 μm í þvermál súlu.
Rannsóknarniðurstöður BioStruct verkefnisins verða nýttar við framleiðslu á ígræðslum, hönnuð út frá þeirri þekkingu sem fæst við framleiðslu og lífsamrýmanleika sink-magnesíumblendigræðlinga. Að auki verður hönnunarferlið einnig fínstillt og sjálfvirkt.
Það má draga saman að RWTH Aachen háskólateymið í Þýskalandi er að búa til efnis- og eftirvinnslu-sértækan gagnagrunn, sem og umsóknarsértækan gagnagrunn, til að samþætta sjálfkrafa sjúklinga- og framleiðslutengdar þarfir í hönnunarferlið. Yfirmarkmið verkefnisins er að framleiða sérsmíðuð lífgleypanleg ígræðslur sem uppfylla sérstakar kröfur sjúklinga og leyfa notkun mildari meðferðar.
mynd
△ Vísindamenn í Delft nota gljúpt járn til að þrívíddarprenta lífbrjótanlegt beinígræðslu
Framfarir í beinígræðslu í gegnum þrívíddarprentun
Með því að nota þrívíddarprentun sem byggir á útþrýstibúnaði hafa verkfræðingar við Tækniháskólann í Delft búið til gropin lífbrjótanleg ígræðslur úr járni með mikla möguleika á að skipta um bein. Þessar tímabundnu ígræðslur geta frásogast af líkamanum, hjálpað til við að draga úr hættu á langvarandi bólgum og leyfa hönnun og framleiðslu á gljúpum mannvirkjum sem meðhöndla mikilvæga beinagalla.
mynd
△ Vísindamenn hafa fundið út hvernig eigi að nota þrívíddarprentara og gellík efni sem innihalda lifandi frumur til að prenta beinlík mannvirki
Á sama tíma hafa vísindamenn við háskólann í Nýja Suður-Wales (UNSW) í Ástralíu búið til nýja tækni sem getur þrívíddarprentað beinalík mannvirki sem samanstendur af lifandi frumum, með hugsanlegum notkunarmöguleikum í beinvefsverkfræði, sjúkdómslíkönum og lyfjaskimun. Tæknin notar blek sem byggir á keramik sem hægt er að pressa beint inn á sýkt svæði til að auðvelda endurgerð brjósk- og beinagalla á staðnum. Uppgötvunin, gerð í samvinnu við dósent Kristopher Kilian og Dr Iman Roohani frá efnafræðiskóla UNSW, gerir kleift að prenta frumufylltar „beinagrind“ við stofuhita.
