Los tratamientos tradicionales para defectos óseos, como los implantes de titanio y los injertos óseos autólogos, tienen limitaciones en el tratamiento de defectos óseos grandes, que dejan el tejido óseo circundante vulnerable al daño. Para abordar estos problemas, el proyecto BioStruct está trabajando en un implante biorreabsorbible para un enfoque de curación más amigable con los huesos.
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△La aleación de zinc y magnesio impresa en 3D desarrollada por la Universidad RWTH Aachen en Alemania, el modelo de mandíbula hecho de PLA se combina con el implante de coincidencia de defectos hecho de ZnMg
El 20 de marzo de 2023, Antarctic Bear se enteró de que, como parte del proyecto BioStruct, la Universidad RWTH Aachen en Alemania estaba estudiando una nueva combinación de aleación de zinc y magnesio para la estructura de celosía. Creen que la fusión de lecho de polvo por rayo láser (PBF-LB) es el único proceso capaz de producir tales estructuras.
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△ Estructura reticular de aleación de zinc-magnesio fabricada con tecnología PBF-LB, con un diámetro de columna de 200 μm
Fusión de lecho de polvo con rayo láser, ¿nueva esperanza para implantes específicos para pacientes?
La fusión del lecho de polvo con rayo láser abre nuevas opciones de diseño para implantes que pueden satisfacer las necesidades específicas de los pacientes, como la tensión mecánica y el comportamiento frente a la corrosión en el sitio de aplicación. Usando un enfoque de diseño de estructura de celosía, la geometría y la disposición de las celdas de celosía se crean paramétricamente de acuerdo con los requisitos especificados. La estructura reticular resultante se adapta a la ubicación del defecto óseo y está lista para la producción mediante la técnica PBF-LB.
En el estudio, los científicos lograron el refinamiento del grano y el ajuste microestructural específico al agregar una pequeña cantidad de magnesio al zinc. Fabricaron la primera estructura reticular utilizando una aleación de zinc y magnesio, que demostró ser eficaz y reproducible como implante de mandíbula. La estructura de celosía utilizada en el demostrador tiene un diámetro de pilar de 200 μm.
Los resultados de investigación del proyecto BioStruct se aplicarán a la producción de implantes, diseñados en base al conocimiento obtenido de la producción y biocompatibilidad de implantes de aleación de zinc y magnesio. Además, el proceso de diseño también será optimizado y automatizado.
Se puede resumir que el equipo de la Universidad RWTH Aachen en Alemania está creando una base de datos específica de materiales y posprocesamiento, así como una base de datos específica de la aplicación, para integrar automáticamente las necesidades relacionadas con la producción y el paciente en el proceso de diseño. El objetivo general del proyecto es producir implantes bioabsorbibles personalizados que cumplan con los requisitos específicos de los pacientes y permitan el uso de tratamientos más suaves.
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△ Investigadores de Delft utilizan hierro poroso para imprimir en 3D implantes óseos biodegradables
Avances en implantes óseos mediante impresión 3D
Utilizando la impresión 3D basada en extrusión, los ingenieros de la Universidad Tecnológica de Delft han creado implantes biodegradables de hierro poroso con un gran potencial para reemplazar el hueso. Estos implantes temporales pueden ser absorbidos por el cuerpo, ayudan a reducir el riesgo de inflamación a largo plazo y permiten el diseño y la fabricación de estructuras porosas que tratan defectos óseos críticos.
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△Los científicos han descubierto cómo usar impresoras 3D y materiales similares a geles que contienen células vivas para imprimir estructuras similares a huesos
Al mismo tiempo, investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Australia han creado una nueva tecnología que puede imprimir en 3D estructuras similares a huesos compuestas de células vivas, con aplicaciones potenciales en ingeniería de tejido óseo, modelado de enfermedades y detección de fármacos. La tecnología utiliza tintas a base de cerámica que pueden extruirse directamente en las áreas afectadas para facilitar la reconstrucción in situ de cartílagos y defectos óseos. El descubrimiento, realizado en colaboración con el profesor asociado Kristopher Kilian y el Dr. Iman Roohani de la Facultad de Química de la UNSW, permite la impresión de "esqueletos" llenos de células a temperatura ambiente.
