L'impression en 3D peut maintenant aider les os humains qui ont subi des dégâts tissulaires majeurs à se régénérer, selon une recherche présentée le 19 janvier 2016, lors de la conférence "Impression pour le futur", qui a eu lieu à l'Institute of Physics de Londres, au Royaume-Uni.

Manolis Papastavrou, représenté avec un tissu osseux imprimé en 3D.

Crédit d'image: Nottingham Trent University

La technologie de prototypage rapide (RP), le précurseur de l'impression 3D a existé depuis les années 1980, mais il est devenu relativement récemment visible dans le courant dominant.

Les concepteurs ont utilisé des techniques d'impression en 3D pour créer une variété d'articles, des bijoux à des bottes de football individualisées et même à une horloge grand-père. Un groupe travaille actuellement à faire une aile d'avion.

Le monde médical a de grands espoirs pour l'impression en 3D. Medical-Diag.com A déjà signalé l'utilisation de la technologie 3D pour faire partie d'un sternum que les chirurgiens ont été implantés avec succès dans un patient atteint de cancer.

Les patients qui subissent un traitement anticancéreux ou qui subissent une fracture majeure perdent un grand volume de tissu osseux. Les substituts osseux synthétiques peuvent être utilisés pour remplacer le matériel perdu, mais rendre ceux-ci assez dur pour le travail peuvent constituer un défi.

Le pont temporaire aidera les patients après le traitement du cancer et les fractures

Manolis Papastavrou, de Nottingham Trent University's Design for Health and Wellbeing Research Group, à Nottingham, au Royaume-Uni, contrôle la microstructure d'un échafaudage osseux 3D.

La structure fournit un pont temporaire qui permet la régénération du tissu naturel. Il peut être fait pour correspondre aux exigences de taille et de forme exacte de l'individu, en fonction des données d'imagerie médicale. Être poreux signifie que le flux sanguin et la croissance cellulaire peuvent se produire.

L'échafaudage se compose des mêmes minéraux qui appartiennent à l'os naturel. Il peut se dissoudre à mesure que le patient se rétablit et que de nouveaux tissus le remplacent.

Les chercheurs ont étudié comment la croissance des cristaux à des températures inférieures à zéro pourrait être utilisée avec des techniques d'impression 3D pour structurer un matériau à différents ordres de grandeur. Ils visaient à imiter les structures qui existent dans les matériaux biologiques.

L'équipe estime que la combinaison de l'impression 3D avec le gel permettra une production plus rapide et plus économique des dispositifs médicaux.

M. Papastavrou, un candidat au doctorat, explique que la structure d'un matériau, du niveau moléculaire au niveau macro, affecte la ténacité. La porosité affaiblirait normalement un matériau, mais la technologie actuelle est capable de surmonter cela.

Applications futures: implants et contrôle de la libération des médicaments

Le professeur Breedon, de l'Université de Nottingham, qui a aidé à superviser la recherche, l'appelle «un véritable pas en avant», car il démontre comment l'impression 3D peut améliorer les biomatériaux sans avoir besoin d'atteindre une haute résolution.

La manipulation de la croissance des cristaux dans un matériau imprimé 3D permet d'améliorer les microstructures des échafaudages osseux. Cela les rendra plus fort et peut aider les gens à se rétablir plus rapidement après une maladie ou une blessure majeure.

Les chercheurs ont dit Medical-Diag.com Qu'aucune étude clinique n'a encore eu lieu, car l'équipe travaille toujours à améliorer les propriétés mécaniques des échafaudages.

En ce qui concerne la technologie actuelle, ils nous ont dit:

Le matériau utilisé (phosphate bêta-tricalcique) s'est révélé présenter les propriétés biologiques appropriées. Le processus est encore en cours de développement, l'étape suivante étant l'infiltration de cette structure hautement poreuse avec un polymère pour créer un biocomposage solide. La recherche démontre le concept de combiner l'impression 3D avec d'autres techniques de fabrication d'échafaudages conventionnels (en gelant dans ce cas) pour obtenir des caractéristiques micro-structurelles très fines. Nous croyons qu'il faudra encore de 5 à 10 ans pour que cette technologie soit utilisée dans un contexte clinique."

Les chercheurs ont également expliqué Medical-Diag.com Que la technologie pourrait être utilisée dans la libération contrôlée de médicaments. La capacité à adapter le niveau de microporosité en fait un bon candidat pour cette fonction. "En contrôlant le taux de congélation dans différentes zones d'une partie imprimée", ont-ils déclaré, "il est possible d'obtenir des gradients de porosité, avec des pores progressivement plus petits Vers sa surface extérieure ".

M. Papastavrou ajoute que les implants orthopédiques en métal pourraient être remplacés par des échafaudages osseux dans des matériaux pouvant être décomposés par le corps.

Medical-Diag.com A récemment signalé que les chirurgiens utilisaient des modèles 3D pour améliorer la sécurité de la chirurgie dans laquelle ils transplantaient un rein de père dans sa fille.

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