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Método novo para fabricar os implantes cerâmicos complexo-dados forma do osso desenvolvidos

Os cientistas do centro de Skoltech para o projecto, a fabricação, e os materiais (CDMM) desenvolveram um método para projetar e fabricar implantes cerâmicos complexo-dados forma do osso com uma estrutura porosa verificável, que aumentasse pela maior parte a eficiência da fusão do tecido. Sua pesquisa foi publicada nas ciências aplicadas do jornal.

Os materiais cerâmicos são resistentes aos produtos químicos, ao esforço mecânico, e ao desgaste, que lhes faz um ajuste perfeito para os implantes do osso que podem ser tecnologia avançada feito-à-medida da impressão 3D dos agradecimentos. As várias estruturas porosas são usadas para assegurar o crescimento eficaz da pilha em torno do implante. Para que a fusão do tecido seja mais eficiente, os poros devem ter um tamanho de várias centenas mícrons, quando os implantes poderiam ser mais grandes do que os poros por diversos ordens de grandeza. Na vida real, um implante com uma estrutura porosa específica deve ser projectado em um prazo muito curto. A modelagem geométrica convencional com a representação do objeto limitada a sua superfície não trabalha aqui devido à estrutura interna complexa do implante.

Os cientistas de Skoltech conduzidos pelo professor Alexander Safonov modelaram os implantes usando um método da representação (FRep) funcional desenvolvido por um outro professor de Skoltech, Alexander Pasko.

A modelagem de FRep das microestrutura tem uma riqueza das vantagens. Primeiramente, FRep que modela garante sempre que o modelo resultante está correcto, ao contrário da representação poligonal tradicional nos sistemas de CAD onde os modelos são prováveis ter rachaduras ou facetas separadas. Em segundo, assegura a parametrização completa das microestrutura resultantes e, conseqüentemente, da flexibilidade alta na geração rápida dos modelos 3D variáveis. Em terceiro lugar, oferece uma diversidade das ferramentas para modelar várias estruturas da malha.”

Evgenii Maltsev, cientista da pesquisa em Skoltech e um co-autor do papel

Em sua pesquisa, os cientistas usaram o método de FRep para projectar implantes cilíndricos e uma pilha cúbica do diamante modelar a microestrutura celular. Implantes cerâmicos aditivos do laboratório 3D-printed da fabricação de CDMM baseados em seu projecto e testados lhes sob a compressão axial.

Interessante, o método novo permite a mudança da estrutura porosa para produzir implantes de densidades diferentes para acomodar as necessidades individuais dos pacientes.

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.