การรักษาข้อบกพร่องของกระดูกแบบดั้งเดิม เช่น การปลูกถ่ายไททาเนียมและการปลูกถ่ายกระดูกด้วยตนเองมีข้อจำกัดในการรักษาข้อบกพร่องของกระดูกขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้เนื้อเยื่อกระดูกโดยรอบเสี่ยงต่อความเสียหาย เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โครงการ BioStruct กำลังดำเนินการเกี่ยวกับวัสดุปลูกถ่ายที่สามารถดูดซึมได้ทางชีวภาพสำหรับแนวทางการรักษาที่เป็นมิตรต่อกระดูกมากขึ้น
รูปภาพ
△โลหะผสมสังกะสี-แมกนีเซียมพิมพ์ 3 มิติที่พัฒนาโดยมหาวิทยาลัย RWTH Aachen ในเยอรมนี โมเดลขากรรไกรล่างที่ทำจาก PLA รวมกับรากฟันเทียมที่จับคู่ข้อบกพร่องซึ่งทำจาก ZnMg
เมื่อวันที่ 20 มีนาคม พ.ศ. 2566 หมีแอนตาร์กติกได้เรียนรู้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ BioStruct มหาวิทยาลัย RWTH Aachen ในเยอรมนีกำลังศึกษาการผสมผสานโลหะผสมสังกะสีและแมกนีเซียมใหม่สำหรับโครงสร้างขัดแตะ พวกเขาเชื่อว่าการหลอมรวมแป้งด้วยลำแสงเลเซอร์ (PBF-LB) เป็นกระบวนการเดียวที่สามารถผลิตโครงสร้างดังกล่าวได้
รูปภาพ
△ โครงสร้างขัดแตะโลหะผสมสังกะสี-แมกนีเซียม ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี PBF-LB โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางคอลัมน์ 200 μm
ฟิวชั่นเตียงผงลำแสงเลเซอร์ความหวังใหม่สำหรับการปลูกถ่ายเฉพาะผู้ป่วย?
ฟิวชั่นเบดผงลำแสงเลเซอร์เปิดตัวเลือกการออกแบบใหม่สำหรับรากฟันเทียมที่สามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะของผู้ป่วย เช่น ความเครียดเชิงกลและพฤติกรรมการกัดกร่อนที่ไซต์การใช้งาน เมื่อใช้วิธีการออกแบบโครงสร้างแลตทิซ รูปทรงเรขาคณิตและการจัดเรียงของเซลล์แลตทิซจะถูกสร้างขึ้นแบบพาราเมตริกตามความต้องการที่ระบุ โครงสร้างโครงตาข่ายที่ได้นั้นได้รับการปรับให้เหมาะกับตำแหน่งของข้อบกพร่องของกระดูกและพร้อมสำหรับการผลิตโดยใช้เทคนิค PBF-LB
ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการปรับแต่งเกรนและปรับโครงสร้างจุลภาคตามเป้าหมายด้วยการเติมแมกนีเซียมในปริมาณเล็กน้อยลงในสังกะสี พวกเขาประดิษฐ์โครงสร้างโครงตาข่ายชิ้นแรกโดยใช้โลหะผสมสังกะสี-แมกนีเซียม ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและผลิตซ้ำได้เหมือนการปลูกถ่ายกระดูกขากรรไกร โครงสร้างตาข่ายที่ใช้ในเครื่องสาธิตมีเส้นผ่านศูนย์กลางเสา 200 ไมครอน
ผลการวิจัยของโครงการ BioStruct จะถูกนำไปใช้กับการผลิตรากฟันเทียม ซึ่งออกแบบขึ้นจากความรู้ที่ได้รับจากการผลิตและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของรากฟันเทียมที่มีโลหะผสมสังกะสีและแมกนีเซียม นอกจากนี้ กระบวนการออกแบบจะได้รับการปรับปรุงให้เป็นอัตโนมัติอีกด้วย
สรุปได้ว่าทีม RWTH Aachen University ในเยอรมนีกำลังสร้างฐานข้อมูลเฉพาะด้านวัสดุและหลังการประมวลผล เช่นเดียวกับฐานข้อมูลเฉพาะแอปพลิเคชัน เพื่อรวมความต้องการที่เกี่ยวข้องกับผู้ป่วยและการผลิตเข้าสู่กระบวนการออกแบบโดยอัตโนมัติ เป้าหมายโดยรวมของโครงการคือการผลิตรากฟันเทียมที่ดูดซับทางชีวภาพซึ่งผลิตขึ้นเองซึ่งตอบสนองความต้องการเฉพาะของผู้ป่วยและอนุญาตให้ใช้การรักษาที่อ่อนโยนกว่า
รูปภาพ
△ นักวิจัยของ Delft ใช้เหล็กที่มีรูพรุนในการพิมพ์ 3 มิติของกระดูกเทียมที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
ความก้าวหน้าในการปลูกถ่ายกระดูกด้วยการพิมพ์ 3 มิติ
การใช้การพิมพ์ 3 มิติแบบอัดขึ้นรูป วิศวกรที่ Delft University of Technology ได้สร้างรากเทียมเหล็กที่มีรูพรุนซึ่งย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีศักยภาพที่ดีในการแทนที่กระดูก การปลูกถ่ายชั่วคราวเหล่านี้ร่างกายสามารถดูดซึมได้ ช่วยลดความเสี่ยงของการอักเสบในระยะยาว และช่วยให้สามารถออกแบบและสร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนเพื่อรักษาข้อบกพร่องของกระดูกที่สำคัญได้
รูปภาพ
△นักวิทยาศาสตร์ได้หาวิธีใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติและวัสดุคล้ายเจลที่มีเซลล์ที่มีชีวิตเพื่อพิมพ์โครงสร้างคล้ายกระดูก
ในขณะเดียวกัน นักวิจัยจาก University of New South Wales (UNSW) ในออสเตรเลียได้สร้างเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถพิมพ์ 3 มิติโครงสร้างคล้ายกระดูกที่ประกอบด้วยเซลล์ที่มีชีวิต โดยมีความเป็นไปได้ในการใช้งานด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูก การสร้างแบบจำลองโรค และการตรวจหายา เทคโนโลยีนี้ใช้หมึกพิมพ์เซรามิกที่สามารถอัดเข้าไปในบริเวณที่ได้รับผลกระทบโดยตรงเพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้างกระดูกอ่อนและข้อบกพร่องของกระดูกในแหล่งกำเนิด การค้นพบนี้เกิดขึ้นจากความร่วมมือของรองศาสตราจารย์ Kristopher Kilian และ Dr. Iman Roohani จาก School of Chemistry ของ UNSW ทำให้สามารถพิมพ์ 'โครงกระดูก' ที่เต็มไปด้วยเซลล์ได้ที่อุณหภูมิห้อง
