3D-presitaj ostaj enplantaĵoj: Metalaj ostoj, kiuj integriĝas en la korpon

• Aŭtoro:
• Aŭtora nomo

  Quantumrun Foresight
• Junio ​​28, 2023

Insight elstaras

3D presado, aŭ aldonaĵfabrikado, faras signifajn paŝojn en la medicina kampo, precipe kun ostaj enplantaĵoj. Fruaj sukcesoj inkluzivas 3D-presitan titanan makzeleplantaĵon kaj 3D-presitajn enplantaĵojn por osteonekrozuloj, efike ofertante alternativon al amputo. Medicinaj profesiuloj estas optimismaj pri la estonteco de 3D-presitaj ostoj, kiuj povus korekti genetikajn misformaĵojn, savi membrojn de traŭmato aŭ malsano, kaj subteni la kreskon de nova, natura osta histo helpe de 3D-presitaj "hiperelastaj" ostoj.

3D-presita osto enplantas kuntekston

Tridimensia presado uzas programaron por krei objektojn per tavoliga metodo. Ĉi tiu speco de presa programaro foje estas konata kiel aldonaĵa fabrikado kaj inkluzivas diversajn materialojn, kiel plastojn, kunmetaĵojn aŭ biomedicinajn. 

Estas kelkaj komponantoj uzataj por la 3D presado de ostoj kaj ostaj skafaldoj, kiel ekzemple:

• Metalaj materialoj (kiel titana alojo kaj magnezia alojo), 
• Neorganikaj nemetalaj materialoj (kiel ekzemple biologia vitro), 
• Biologia ceramiko kaj biologia cemento, kaj 
• Alt-molekulaj materialoj (kiel policaprolaktono kaj polilaktika acido).

Unu el la plej fruaj sukcesoj en 3D-presitaj ostaj enplantaĵoj estis en 2012 kiam Nederland-bazita medicina dezajnofirmao Xilloc Medical presis titananplantaĵon por anstataŭigi la makzelojn de buŝa kancerulo. La teamo uzis komplikajn algoritmojn por ŝanĝi la ciferecan makzelon, por ke sangaj vaskuloj, nervoj kaj muskoloj povu aliĝi al la titania enplantaĵo post kiam presite.

Disrompa efiko

Osteonekrozo, aŭ osta morto, de la taluso en la maleolo, povas konduki al vivdaŭro de doloro kaj limigita movado. En iuj kazoj, pacientoj povas postuli amputon. Tamen, por iuj pacientoj kun osteonekrozo, 3D-presita enplantaĵo povas esti uzata kiel alternativo al amputo. En 2020, Teksasa-bazita UT Southwestern Medical Center uzis 3D-presilon por anstataŭigi maleolajn ostojn per metala versio. Por krei la 3D-presitan oston, kuracistoj bezonis CT-skanaĵojn de la taluso sur la bona piedo por referenco. Kun tiuj bildoj, ili laboris kun tria por produkti tri plastajn enplantaĵojn en diversaj grandecoj por prova uzo. La kuracistoj elektas la plej taŭgan antaŭ presado de finan enplantaĵo antaŭ kirurgio. La metalo uzita estis titanio; kaj post kiam la morta talo estis forigita, la nova estis metita en lokon. La 3D kopio permesas moviĝi en la maleolo kaj subtalaj artikoj, ebligante movi la piedon supren kaj malsupren kaj de flanko al flanko.

Kuracistoj estas optimismaj pri la estonteco de 3D-presitaj ostoj. Ĉi tiu teknologio malfermas la pordon por korekti genetikajn misformaĵojn aŭ savi membrojn, kiuj estis damaĝitaj de traŭmato aŭ malsano. Similaj proceduroj estas provataj por aliaj partoj de la korpo, inkluzive de pacientoj, kiuj perdas membrojn kaj organojn pro kancero. Krom povi 3D presi solidajn ostojn, esploristoj ankaŭ evoluigis 3D-presitan "hiperelastan" oston en 2022. Ĉi tiu sinteza osta enplantaĵo similas al eŝafodo aŭ krado kaj estas dizajnita por subteni la kreskon kaj regeneradon de nova, natura osta histo.

Implicoj de 3D-presitaj ostaj enplantaĵoj

Pli larĝaj implicoj de 3D-presitaj ostaj enplantaĵoj povas inkluzivi: 

• Asekurkompanioj kreantaj kovrajn politikojn pri 3D-enplantaĵoj. Ĉi tiu tendenco povas konduki al malsamaj renumeroj bazitaj sur la malsamaj 3D presitaj materialoj uzitaj. 
• Enplantaĵoj iĝas pli kostefikaj kiam medicina 3D presa teknologio evoluas kaj iĝas pli komercigitaj. Ĉi tiuj kostaj reduktoj plibonigos sanservon por senhavuloj kaj en evolulandoj kie kostefikaj proceduroj estas plej bezonataj.
• Medicinaj studentoj uzante 3D-presilojn por krei ostajn prototipojn por testado kaj kirurgia praktiko.
• Pli da kompanioj pri kuracaj aparatoj investantaj en biomedicinaj 3D-presiloj por respondi la kreskantan postulon en la sanindustrio.
• Pli da sciencistoj kunlaborantaj kun teknikaj firmaoj por desegni 3D-presilojn specife por organaj kaj ostaj anstataŭaĵoj.
• Pacientoj kun osta morto aŭ difektoj ricevantaj 3D-presaĵojn, kiuj povas restarigi movadon.

Demandoj por komenti

• Kiel alie vi pensas, ke 3D-presa teknologio povas subteni la medicinan kampon?
• Kio povus esti la eblaj defioj havi 3D-presitajn enplantaĵojn?