Os tratamentos tradicionais de defeitos ósseos, como implantes de titânio e enxertos ósseos autólogos, têm limitações no tratamento de grandes defeitos ósseos, que deixam o tecido ósseo circundante vulnerável a danos. Para resolver essas questões, o projeto BioStruct está trabalhando em um implante bioabsorvível para uma abordagem de cicatrização mais favorável aos ossos.
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△A liga de zinco-magnésio impressa em 3D desenvolvida pela RWTH Aachen University na Alemanha, o modelo de mandíbula feito de PLA é combinado com o implante compatível com defeitos feito de ZnMg
Em 20 de março de 2023, o Antarctic Bear soube que, como parte do projeto BioStruct, a RWTH Aachen University, na Alemanha, estava estudando uma nova combinação de liga de zinco-magnésio para estrutura de rede. Eles acreditam que a fusão de leito de pó de feixe de laser (PBF-LB) é o único processo capaz de produzir tais estruturas.
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△ Estrutura treliçada em liga de zinco-magnésio fabricada com tecnologia PBF-LB, com diâmetro de coluna de 200 μm
Fusão de leito de pó de feixe de laser, nova esperança para implantes específicos para pacientes?
A fusão de leito de pó de feixe de laser abre novas opções de design para implantes que podem atender às necessidades específicas do paciente, como estresse mecânico e comportamento de corrosão no local de aplicação. Usando uma abordagem de design de estrutura treliçada, a geometria e o arranjo das células treliçadas são criados parametricamente de acordo com os requisitos especificados. A estrutura de treliça resultante é adaptada à localização do defeito ósseo e está pronta para produção usando a técnica PBF-LB.
No estudo, os cientistas alcançaram o refinamento do grão e o ajuste microestrutural direcionado adicionando uma pequena quantidade de magnésio ao zinco. Eles fabricaram a primeira estrutura treliçada usando uma liga de zinco-magnésio, que demonstrou ser eficaz e reprodutível como um implante de osso maxilar. A estrutura treliçada usada no demonstrador tem um diâmetro de pilar de 200 μm.
Os resultados da pesquisa do projeto BioStruct serão aplicados na produção de implantes, projetados com base no conhecimento adquirido com a produção e biocompatibilidade de implantes de liga de zinco-magnésio. Além disso, o processo de design também será otimizado e automatizado.
Pode-se resumir que a equipe da RWTH Aachen University na Alemanha está criando um banco de dados específico de material e pós-processamento, bem como um banco de dados específico de aplicativo, para integrar automaticamente as necessidades do paciente e relacionadas à produção no processo de design. O objetivo geral do projeto é produzir implantes bioabsorvíveis feitos sob medida que atendam aos requisitos específicos do paciente e permitam o uso de tratamentos mais suaves.
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△ Pesquisadores de Delft usam ferro poroso para imprimir em 3D implantes ósseos biodegradáveis
Avanços em implantes ósseos através da impressão 3D
Usando impressão 3D baseada em extrusão, engenheiros da Delft University of Technology criaram implantes biodegradáveis de ferro poroso com grande potencial para substituir osso. Esses implantes temporários podem ser absorvidos pelo corpo, ajudam a reduzir o risco de inflamação a longo prazo e permitem o desenho e a fabricação de estruturas porosas que tratam defeitos ósseos críticos.
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△Os cientistas descobriram como usar impressoras 3D e materiais semelhantes a gel contendo células vivas para imprimir estruturas semelhantes a ossos
Ao mesmo tempo, pesquisadores da Universidade de New South Wales (UNSW), na Austrália, criaram uma nova tecnologia que pode imprimir em 3D estruturas semelhantes a ossos compostas por células vivas, com aplicações potenciais em engenharia de tecidos ósseos, modelagem de doenças e triagem de drogas. A tecnologia usa tintas à base de cerâmica que podem ser extrudadas diretamente nas áreas afetadas para facilitar a reconstrução in situ de cartilagem e defeitos ósseos. A descoberta, feita em colaboração com o Professor Associado Kristopher Kilian e o Dr. Iman Roohani da Escola de Química da UNSW, permite a impressão de 'esqueletos' cheios de células à temperatura ambiente.
