目前骨肿瘤较常用的临床治疗方法有手术治疗、放射治疗和化学治疗。传统的放疗与化疗都具有较大的副作用,手术治疗是骨肌系统疾患的根本治疗措施,但是这会有骨肿瘤细胞残余且造成大块的骨缺损,治疗过程中往往需依赖各种植入物。因此,制备出高精度用于骨骼植入的材料是至关重要的。通过3D打印个体化制备的植入物进行组织缺损的修复,可以大大提高外科手术的精确性与安全性。奥地利Lithoz公司制造的3D陶瓷打印设备可以打印出满足这一医疗需求的骨骼植入体。

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  图一 Lithoz公司制备的陶瓷样品

  在LCM技术下3D陶瓷打印设备可以制备出多种孔尺度与复孔结构的陶瓷制品,例如可以制备出作为骨骼植入体的生物陶瓷支架磷酸三钙样件,仍然具有很好的生物相容性,其各种性能上达到传统工艺制造出的同样部件。如下图二所示为Lithoz公司高精度陶瓷3D打印制备出的磷酸三钙高仿真骨结构。

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  图二 Lithoz高精度陶瓷3D打印的高仿真骨结构

  Lithoz公司不仅仅局限于自己的高素质的科研团队的研发,也同世界各地的著名机构联合科研。在欧洲,Lithoz公司与苏黎世医科大学合作研究,打印用于治疗骨肿瘤的可降解的TCP支架,并进行植入实验,动物体内的支架在植入10天后被结缔组织包裹住,没有炎症发生。骨质缺损患者将会看到康复的希望。 通过高精度陶瓷3D打印设备可以实现高精度 (最小特征尺寸: < 150 µm)、高纯度 (> 99,4% T.D.) 、高强度、高时效高性价比;可以实现没有工具成本、没有改成型成本,达到快速生产的目的。该设备不仅成功的解决了传统3D打印生物陶瓷支架的孔尺度与孔结构可控性不高的问题,而且可以通过设备软件精确的计算出需要放大的烧结尺寸,保证样品进行烧结收缩后,达到符合原始设计的尺寸。Lithoz陶瓷3D打印设备对于陶瓷打印制品没有形状限制,可以实现新的形状设计和产品功能蜂窝细胞结构,也可生产薄壁结构(低于150微米)。

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  图三 Lithoz公司打印高重复精度的仿真骨结构

  Lithoz是高性能陶瓷3D打印的系统供应商,生产的产品具有高精度,高纯度的特点,与传统生产方法制备的陶瓷制品性能相同。并且,Lithoz公司还可研发客户定制材料, 满足客户特种需求。CeraFab7500设备允许层厚从25微米到100微米,使用25微米的层厚可以高质量地生成非常精微的细节结构,每小时可以打印100层。表面粗糙度可达到0.4~0.6μm。

  基于增材制造思想,Lithoz公司研发了独特而优秀的生产结构陶瓷的方法。LCM技术(基于光刻技术的陶瓷3D打印), 使快速经济的生产高性能陶瓷功能件成为可能,材料性能不低于使用传统模式大批量生产的部件。

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  图四 陶瓷3D打印机CeraFab7500设备及性能参数

  Lithoz公司

  目前已与德国博世公司、弗劳恩霍夫等多个单位达成合作协议;在中国同清华大学以及一些医疗科研机构进行科研合作,致力客户化的新材料研发和工艺开发。

  关于Lithoz公司Lithoz公司,位于奥地利维也纳,是高性能陶瓷3D打印增材制造的系统供应者。公司主要研发和生产最高水平的陶瓷3D打印系统和材料。基于专利的LCM技术,公司提供了一种新的增材制造工艺,这种工艺可以生产非常复杂的高性能陶瓷零部件。这种工艺的优点在于,可以高精度的生产自由形状的陶瓷部件,其材料性能可以同传统的加工方式媲美。

文章来源:互联网采集

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