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热点直击:生物医疗3D打印产业最新动态

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供稿:中国工控网 2016/5/16 9:56:07

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  生物医疗产业的发展一直是当下人们热切关注的话题之一,随着“大健康”时代的到来,生物医疗技术的发展显得尤为重要。而3D打印的横空出世,从根本上加速了这个大产业的发展。同时,为了人类未来的健康发展,世界各国及企业也都在不断的做出努力。下面,让我们一起来回顾下本周生物医疗3D打印产业有哪些热点动态吧!

  钛钽合金改进3D打印植入物的应力吸收

  到目前为止,研究人员们主要使用选择性激光熔融(SLM)技术和钛铝基粉末来3D打印生物原型。SLM技术通常使用高功率激光器来根据计算机设计模型逐层构建3D对象。但是由于铝这种元素对人体神经有着长期不良影响,导致科学家们希望能够找到其它材料来取代它。为此,来自ASTAR下属新加坡制造技术研究所(SIMTech)的Florencia Edith Wiria和南洋理工大学新加坡3D打印中心的Wai Yee Yeong发起了一个合作研究项目,希望通过开发一种创新的金属共混物来使用SLM技术3D打印出更好的钛合金生物医疗产品。

  理论上说,钛、钽元素组成的合金是绝对没有问题的,因为这两种金属都拥有生物相容性,而且其机械属性要由于纯钛。但是钽金属的熔点非常高(超过3000摄氏度),这就意味着将钛金属变成可用于SLM技术的球形金属粉末在经济上基本不可行。而市场上常见的钽粉通常是通过气体雾化形成的长条形粗糙微粒。为了克服这一问题,研究团队将这种粗糙的钽金属粉与另外一种市场上现成的微球形钛金属粉末混合在一起。在将这两种材料混合半天之后,他们观察到这种混合物可以铺设得更加均匀,更便于SLM技术使用。显微镜实验揭示在混合之后钛金属的球形形状仍然保留,这是该混合物可成功用于3D打印的关键。

  

 

  通过将一种棋盘式的激光扫描模式上下交替熔融金属或者从一边到另一边的移动来减少热应力,研究人员成功地使用SLM技术制造出了钛钽合金的3D形状。出人意料的是,通过X射线和其它成像技术探测表明,钽金属的加入,再加上快速凝固,促进和稳定了高强度的层状钛晶粒的形成。研究人员预计,这种钛钽合金将能够减轻“应力遮挡”效应,所谓的“应力遮挡”效应是指植入物的硬度过高导致其邻近的骨骼得不到足够的力学刺激而导致骨质疏松的现象。这项研究成果已经被发表在了2016年3月5日出版的《Alloys and Compounds》杂志上,论文题目是《带50%重量比钽金属的钛合金的选择性激光熔融:微结构和机械属性(Selective laser melting of titanium alloy with 50 wt% tantalum: Microstructure and mechanical properties)》。

  澳政府再拨千万巨资支持生物3D打印研究

  在生物3D打印技术的开发上,澳大利亚是当前全球最领先的国家之一。因此对于这个领域的发展,该国政府一直以来也表现得十分支持。近日,他们就宣布将向正在进行相关研究的大学、企业和医疗机构提供总金额370万澳元(约合1773万人民币)的资金支持。考虑到在此之前,澳大利亚的确已经在生物3D打印上取得了一些突破性的进展(比如该国的一位患者为对抗脊髓瘤已经成功移植了3D打印的人工脊柱),所以这项重大决策并不令人意外。

  据了解,在澳洲所有正在开展生物3D打印研究的机构中,位于南威尔士州的伍伦贡大学最为出名。不久之前,该校生物医学专家Gordon Wallace教授就发表了一篇论文,阐述了3D打印有能力帮助治疗阿兹海默症(即老年痴呆症)。而在那之前,该校还推出了一套十分完整的在线3D打印教学课程。现在,该校又展开了新的行动—他们正在与墨尔本圣文森特医院和麦卡勒姆癌症中心联手建设一座全新的3D打印技术中心,旨在加速3D打印医疗用品(如手术用植入物)的实用化,而这个项目正是此次370万资金的支持对象之一。相信这次有了政府的支援,伍伦贡大学的研究必定能增速不少。也许用不了多久,他们就能让高端的生物3D打印正式走进澳洲的各大医院,从而帮助普通患者摆脱病痛的折磨。

  Materialise参与建立医疗3D打印技术衡量标准

  医疗设备领域所有利益相关者都面临着类似的障碍,涉及到新技术的接受和认可的时候。随着循证医学的出现,临床证据已经成为用户、医生、医院、赞助者和决策者的“魔咒”。很多情况下,虽然设备厂商提供的设备是一样的,采用不同的方法产生不可靠的和不一致的结果带来临床上的很多困惑。而如何利用3D打印技术为医疗设备的使用和医生的诊断提供进一步的牵引,有望减少临床上的混乱情况。

  一致的和完整的证据收集方法在整个行业里的推广使用可以大大促进3D打印技术在医疗部门的应用。通过一致的方案来解决临床所面临的挑战将进一步增强医疗保健行业对于3D打印技术能够在临床上发挥作用的信心,也将有助于医生、医院和决策者加速采用3D打印技术。政府机构和保险公司也更有可能将医疗3D打印技术列入其批准的医疗规程和设备,使患者有机会利用该技术所能提供的最佳医疗解决方案。

  

 

  Materialise的创始人Wilfried Vancraen认为Materialise当前已经有了几项倡议以期正确测量和验证医疗3D打印在临床方面的作用,如果能够在整个行业采取一种以实证为基础的方法,按照一整套规程、方法和衡量准则行事的话,就肯定能够成功。通过科学严谨的方式,Materialise可以使医疗3D打印技术获得更广泛的应用,而病人将获得更好的医疗服务。

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新闻来源: 3D打印网

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