ノッティンガム大学の研究者は、カスタム医療機器のパフォーマンスを高め、細菌耐性を高める新しい3D印刷方法を開発しました。
革新を適用することで3D印刷テクニック、研究者は、細菌感染のリスクも削減しながら、より大きな形と耐久性を提供する組み込み機能を備えた人工身体部分などのカスタム医療機器を作成する方法を見つけました。
研究は、によって実施されました。添加剤のセンター（CFAM）および工学物理科学研究評議会によって資金提供されました。
チームの完全な結果は、で公開されています。高度な科学.
Yinfeng博士は、CFAMの研究リードであるYinfeng博士が次のように説明しました。同様に、単一材料3D印刷方法には、複数の生物学的または機械的機能を備えたオーダーメイドデバイスを生成できない設計制限があります。
「しかし、初めて、コンピューター支援のマルチマテリアル3Dプリント技術を使用して、1つのカスタマイズされたヘルスケアデバイス内の複雑な機能を組み合わせて患者の健康を強化することが可能であることを示します。」
研究者は、カスタマイズ可能な形状と機能を必要とする医療機器を3Dプリントに使用できることを研究者が期待しています。たとえば、この技術を変更して、非常にオーダーメイドのワンピースの補綴肢を生成することができます。または、患者をシームレスにフィットし、快適さと補綴の耐久性を向上させる失われた指または脚を置き換えるジョイントを作成できます。
さらに、世界の高齢化は、将来医療機器の需要が大きくなるでしょう。このテクニックを採用すると、高齢者の健康と福祉が向上し、政府の経済的負担を軽減する可能性があります。
調査を実施するために、チームはコンピューターアルゴリズムを使用して、細菌バイオフィルムの蓄積を阻害するさまざまな剛性の2つのポリマー材料で構成される3D印刷オブジェクトを設計および構築しました。このように剛性を最適化することにより、彼らは必要な柔軟性と強度を提供するカスタム型のサイズの部分を作成することに成功しました。
既存の人工指の関節置換術は、着用者に標準化されたレベルの器用さを提供するシリコンと金属の両方の部品を使用しますが、それでも骨に移植するのに十分な剛性があります。ただし、研究のデモンストレーターとして、グループはこれらの二重要件を1つのデバイスで3Dプリントすることができ、個々の患者の要件を満たすためにサイズと強度をカスタマイズすることもできました。
さらなる設計制御を追加することにより、研究者は、細菌耐性と生体機能性のあるマルチマテリアルを使用して3Dプリントの新しいスタイルを実行することができ、それらを移植し、感染を必要とせずに感染させることができます。抗生物質薬。
研究者は、新しい高解像度の特性評価法（3D Orbitsims）も利用して、印刷構造の化学を3Dマップし、部品全体の結合を評価しました。この手法により、2つの材料がインターフェイスに混ざり合っていることを検出することができました。
メソッドを商業化する前に、チームは、免疫応答の制御や幹細胞の付着の促進など、より多くの機能性を備えたより高度な材料を実験することにより、潜在的なアプリケーションを拡大する予定です。
