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Metodo novello per la fabbricazione degli innesti ceramici a forma di complessa dell'osso sviluppati

Gli scienziati dal centro di Skoltech per progettazione, fabbricazione e materiali (CDMM) hanno messo a punto un metodo per la progettazione e la fabbricazione degli innesti ceramici a forma di complessa dell'osso con una struttura porosa controllabile, che in gran parte migliora il risparmio di temi di fusione del tessuto. La loro ricerca è stata pubblicata nelle scienze applicate del giornale.

I materiali ceramici sono resistenti ai prodotti chimici, allo sforzo meccanico ed all'usura, che rende loro una misura perfetta per gli innesti dell'osso che possono essere la tecnologia avanzata su ordine di stampa 3D di ringraziamenti. Le varie strutture porose sono usate per assicurare l'efficace crescita delle cellule intorno all'innesto. Affinchè la fusione del tessuto siano più efficiente, i pori dovrebbero avere una dimensione di diverse centinaia micron, mentre gli innesti potrebbero essere più grandi dei pori da parecchi ordini di grandezza. In realtà, un innesto con una struttura porosa specifica dovrebbe essere progettato in un calendario molto breve. La modellistica geometrica convenzionale con la rappresentazione dell'oggetto limitata alla sua superficie non funziona qui dovuto la struttura interna complessa dell'innesto.

Gli scienziati di Skoltech piombo dal professor Alexander Safonov hanno modellato gli innesti facendo uso di un metodo della rappresentazione (FRep) funzionale messo a punto da un altro professore di Skoltech, Alexander Pasko.

La modellistica di FRep delle microstrutture ha una ricchezza dei vantaggi. In primo luogo, FRep che modella garantisce sempre che il modello risultante è corretto, rispetto alla rappresentazione poligonale tradizionale nei sistemi di cad in cui i modelli sono probabili avere le crepe o sfaccettature disgiunte. In secondo luogo, assicura la parametrizzazione completa delle microstrutture risultanti e, pertanto, di alta flessibilità nella generazione veloce di modelli variabili 3D. In terzo luogo, offre una diversità degli strumenti per la modellistica delle strutture varie della maglia.„

Evgenii Maltsev, ricercatore a Skoltech e un co-author del documento

Nella loro ricerca, gli scienziati hanno usato il metodo di FRep per progettare gli innesti cilindrici e una cella cubica del diamante per modellare la microstruttura cellulare. Innesti ceramici additivi del laboratorio 3D-printed della fabbricazione di CDMM basati sulla loro progettazione e collaudati loro nell'ambito di compressione assiale.

Interessante, il nuovo metodo permette a cambiare la struttura porosa in modo da produrre gli innesti delle densità differenti per accomodare i diversi bisogni dei pazienti.

Source:
Journal reference:

Safonov, A., et al. (2020) Design and Fabrication of Complex-Shaped Ceramic Bone Implants via 3D Printing Based on Laser Stereolithography. Applied Sciences. doi.org/10.3390/app10207138.