Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, công nghệ in 3D đã chứng minh giá trị ứng dụng độc đáo của nó trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế. Trong số đó, polyether ether ketone (PEEK), như một vật liệu nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao, đang mở một chương mới trong ngành y tế thông qua việc áp dụng công nghệ in 3D mô hình lắng đọng (FDM).
I. Thuộc tính và khả năng tương thích sinh học của PEEK
Peek là một loại nhựa kỹ thuật đặc biệt với các đặc tính tuyệt vời và các đặc điểm chính của nó bao gồm cường độ cao, điện trở hao mòn cao, điện trở nhiệt độ cao, khả năng chống bức xạ, ổn định hóa học tốt và khả năng tương thích sinh học tốt. Tương thích sinh học là một chỉ số chính cho sự phù hợp của vật liệu để sử dụng trong các thiết bị y tế và cấy ghép, và Peek vượt trội về vấn đề này. Nó có thể tồn tại ổn định trong cơ thể con người trong một thời gian dài mà không gây ra các phản ứng miễn dịch hoặc độc hại nghiêm trọng, vì vậy nó được công nhận rộng rãi là một vật liệu polymer lý tưởng để sử dụng y tế.
Thứ hai, những lợi thế của Peek in 3D
1. Sản xuất tùy chỉnh: Ưu điểm cốt lõi của công nghệ in 3D là khả năng đạt được sản xuất cá nhân hóa và tùy chỉnh. Trong lĩnh vực y tế, tình trạng và nhu cầu thể chất của mỗi bệnh nhân là duy nhất và các phương pháp sản xuất hàng loạt truyền thống thường không đáp ứng nhu cầu cá nhân này. Với Peek in 3D, các bác sĩ có thể thiết kế và sản xuất chính xác các thiết bị y tế và cấy ghép có một không hai dựa trên nhu cầu giải phẫu và phẫu thuật của bệnh nhân.
2. Độ chính xác và độ phức tạp: Công nghệ in 3D FDM cho phép sản xuất các cấu trúc rất chính xác và phức tạp. Điểm nóng chảy cao của vật liệu PEEK cho phép nó được xếp chồng lên nhau bởi công nghệ FDM, dẫn đến các thiết bị y tế và cấy ghép với các cấu trúc bên trong phức tạp và kích thước chính xác.
3. Tăng tốc quá trình phẫu thuật và phục hồi: Các thiết bị y tế PEEK in 3D có thể được thiết kế và sản xuất trước theo kế hoạch phẫu thuật, điều này làm rút ngắn thời gian phẫu thuật và giảm nguy cơ phẫu thuật, cũng như tăng tốc quá trình phục hồi của quá trình phục hồi của quá trình phục hồi của quá trình phục hồi bệnh nhân.
Thứ ba, các ví dụ ứng dụng của Peek in 3D trong lĩnh vực y tế
1. Cấy ghép chỉnh hình: Bởi vì các tính chất cơ học của PEEK gần với xương của con người và có khả năng tương thích sinh học tốt, nó thường được sử dụng để sản xuất cấy ghép chỉnh hình như thiết bị hợp nhất đỉnh và các bộ phận thay thế khớp. Thông qua công nghệ in 3D, hình dạng và kích thước có thể được tùy chỉnh theo tình huống cụ thể của bệnh nhân, cải thiện tỷ lệ thành công của phẫu thuật và sự thoải mái của bệnh nhân.
2. Stent tim: Stent tim Peek có khả năng tương thích sinh học tốt và khả năng xâm nhập tia X, cho phép các bác sĩ theo dõi vị trí và trạng thái của stent thông qua hình ảnh sau phẫu thuật. Công nghệ in 3D có thể tạo ra stent tim Peek với các hình dạng hình học phức tạp và các cấu trúc vi mô để phù hợp với các đặc điểm giải phẫu của các động mạch vành khác nhau.
3. Các mô hình và hướng dẫn phẫu thuật: Trong các thủ tục phẫu thuật phức tạp, việc sử dụng các mô hình và hướng dẫn phẫu thuật PEEK in 3D có thể giúp các bác sĩ lập kế hoạch trước phẫu thuật và mô phỏng các hoạt động, cải thiện độ chính xác và an toàn của phẫu thuật.
Thứ tư, triển vọng tương lai
Mặc dù việc áp dụng Peek in 3D trong lĩnh vực y tế đã đạt được một số kết quả đáng chú ý, tiềm năng của nó còn lâu mới được khai thác đầy đủ. Với sự tiến bộ liên tục của nghiên cứu và phát triển vật liệu mới và sự đổi mới liên tục của công nghệ, chúng ta có thể mong đợi các xu hướng phát triển sau:
1. Nghiên cứu và phát triển các vật liệu tổng hợp PEEK mới: Bằng cách tổng hợp PEEK với các vật liệu hoạt tính sinh học hoặc chức năng khác, chúng tôi có thể tăng cường hơn nữa hiệu suất ứng dụng của nó trong lĩnh vực y tế, như thúc đẩy sự gắn kết và tăng trưởng tế bào, kháng khuẩn, giải phóng thuốc, v.v.
2. Tăng cường độ chính xác và tốc độ của công nghệ in 3D: Công nghệ in 3D trong tương lai dự kiến sẽ đạt được độ phân giải cao hơn và tốc độ in nhanh hơn, làm cho việc sản xuất các thiết bị y tế PEEK và cấy ghép hiệu quả và chính xác hơn.
3. Mở rộng phạm vi của các ứng dụng lâm sàng: Với nghiên cứu chuyên sâu về tính tương thích sinh học và tính chất cơ học của PEEK, dự kiến rằng Peek in 3D sẽ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực y tế hơn, như phẫu thuật thần kinh, nha khoa, nhãn khoa, v.v.
Tóm lại, Peek in 3D có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực y tế, điều này không chỉ có thể thúc đẩy sản xuất cá nhân và tùy chỉnh các thiết bị y tế và cấy ghép, mà còn dự kiến sẽ cách mạng hóa các phương pháp phẫu thuật và tăng cường các tác dụng điều trị. Với những nỗ lực không ngừng của các nhà nghiên cứu và đổi mới công nghệ, chúng tôi có lý do để tin rằng Peek in 3D sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong tương lai của ngành y tế, mang lại lợi ích lớn hơn cho sức khỏe con người!
