1. Tehnički principi-od točnog modeliranja sofisticirane strukturne proizvodnje .
Metalni 3D ispis stvara detaljne trodimenzionalne oblike topljenjem metalnog praha jedan sloj u jednom sloju s moćnom gredom, koristeći metode poput selektivnog laserskog topljenja (SLM) ili topljenja elektronske zrake (EBM) . Njegove glavne prednosti sastoje se od:
Mogućnosti za prilagodbu: Stvorite 3D model pomoću podataka o pacijentu CT/MRI kako bi odgovarali anatomskim strukturama uha na razini mikrometra .
Sposobne izgraditi porozne gradijentne strukture (poroznost 60–85%), biomimetičke okovice i druge teško dobivene karakteristike s konvencionalnim metodama i proizvodnja složene strukture
Brza proizvodnja: potrebno je samo 48 sati -70% manje od konvencionalnih postupaka od skeniranja do isporuke .
2. materijalna inovacija: revolucionarni pristup funkcionalizaciji i biokompatibilnosti .
Unatoč izvanrednoj korozijskoj otpornosti, tipična legura od titana (Ti6Al4v) ima elastični modul od 110 GPA, daleko veći od onih ossicles -a (1-5 GPA) . Nova generacija materijalnih sustava pretvara ovo uska uzorka:
Ti Ta (75 GPA) i Ti NB (45 GPA) Kontrolna izobličenja rešetke pomoću elemenata Tantalum/Niobium, čime se smanjuje krutost u rasponu podudaranja slušne kosti .
Prevlačenje površine legure titana s hidroksiapatitom (HA) ili bioglasom namijenjeno je pomoći mekim tkivima da se zalijepe i kosti rastu zajedno s njom .
Oblik memorijskih legura, kao što je NITI, vraćaju svoj postavljeni oblik pod učinkom tjelesne temperature i dinamički se prilagođavaju kako bi se uklopili u anatomiju uha .
Od umjetnih kostiju do potpune obnove uha, metalna tehnologija 3D ispisa opsežno se primjenjuje u operaciji uha s uobičajenim namjenama, uključujući: uključujući:
Njemačka tvrtka Binaral upotrijebila je poseban dizajn za 3D-titanijske legure legure slušne kosti koje poboljšavaju učinkovitost prijenosa zvuka za 40%.
Implantacija kohleara: Koristeći tehnologiju 3D ispisa, američka tvrtka kohlear prilagođava kohlearne elektrode, tako precizno usklađujući niz elektroda s zakrivljenjem kohlearne spiralne cijevi;
Opća bolnica Kineske Oslobodilačke vojske završila je prvu operaciju kako bi presadila 3D otisnuta titanijska legura ušnog stenta; Pacijentova postoperativna frekvencija vanjskog slušnog kanala vratila se na 95% normalne vrijednosti .
3. Tehničke poteškoće i primjedbe
Unatoč velikim tehnološkim prednostima, metalni implantati s 3D printom i dalje se suočavaju s tri glavna problema .:
Ispravljanje ispisa: sadašnji minimalni otvor koji se može kontrolirati je 200 µ μm, što je izazovno zadovoljiti točne potrebe regeneracije kapilara (promjer 8–10 µ µm);
Da biste povećali učinkovitost hvatanja ćelije, dodatno modificirajte površinu skela superhidrofilnim premazom (kontaktni kut pet stupnjeva);
Dugotrajno promatranje: Nedostatak integriranih senzora za povratne informacije u stvarnom vremenu o statusu zacjeljivanja tkiva Povećava rizik postoperativnih komplikacija .
Reagirajući na ove poteškoće, znanstvenici stvaraju:
MICRO-nano-razina gruba površina (RA 1,6 µ µm) nastaje kontaktiranjem lasera i praha;
Mikro senzori uključeni u implantate za praćenje važnih parametara, uključujući tlak sučelja i promjene temperature, čine inteligentni senzorski sustav;
Kombinirajući stanice i hormone rasta, tehnika bioprintinga stvara sučelje bioaktivnog implantata koje raste .