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聚乳酸PLA植入级医疗骨钉

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发表于 2019-1-10 10:44:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
为了固定骨头和组织,会使用特制的可吸入植入物,比如螺丝和销钉。这种以聚乳酸(PLA)为基础的材料的优点在于,可以在规定的时间内在人体内自动溶解。ARBURG(阿博格)和BIOVISION公司一起在电动ALLROUNDERA上加工PLA,比如加工成用于医疗技术的骨钉。
可吸收的植入物的一个优点显而易见:在痊愈后无需手术就能移除。另外,为了减少排斥反应,比如塑料颗粒需要含有消炎剂。为了使材料能够及时在体内溶解,材料类型的选择就很重要。一个重要的参数就是所谓的自身的粘度(天然粘度值)。这个值越小,材料溶解就越快。
要求苛刻的PLA加工
“由于PLA的韧性,所以加工PLA塑料的要求很苛刻,必须要在注塑上有相对应的专业技术”来自ARBURG(阿博格)医疗技术应用咨询部的SvenKitzlinger这样解释道,“这种材料的购置成本非常昂贵,每公斤需要数千欧元,另外它对高温很敏感,不能在料筒长时间停留。”所以,人们在注塑过程中不能犯错误。在塑化过程中的过强的材料剪切力可能也会损伤材料,导致它在体内过早溶解。
轻柔地处理材料
“为了能够优质塑化和减少材料在料筒的停留时间,我们使用了一个特制的15毫米的螺杆,并且上面有加宽的隔片和氮化铬(CrN)涂层。这样就能可靠地避免不良的材料降解,避免数量的腐蚀”SvenKitzlinger这样说道。
ARBURG(阿博格)在医疗技术和自动化方面有着数十年的经验。模块化的设备和一站式交钥匙方案,配合适当的合作伙伴,可为每一个不同需求的客户量身定制。
在2016年的技术节上,ARBURG(阿博格)展示了利用一个电动ALLROUNDER370A加工Evonik公司的“ResomerL210S”。配备有一个不锈钢板本的锁模单元的洁净室机器满足了ISO13485的最高卫生要求,而ISO13485是FDA和GMP准则的规定参数。锁模单元上方一个ISO7级的整流罩,通过离子化,确保了在生产过程中提供必不可少的清洁空气。“即使一次注射重量低于一克重,使用我们的微型注塑模块也是有意义的。”SvenKitzlinger补充道。“它可以有选择地将一个用于溶化材料18或15毫米螺杆与一个用于注射的8毫米螺杆相结合。”这样,根据先入先出原则就确保了对塑料的轻柔加工,也弥补了单纯地活塞注入的不足。
注塑植入物或者进行个性化的增材制造
伊尔默瑙的BIOVISION公司十分擅长可吸收塑料的注塑。利用一个ALLROUNDER270A和微型模块可以将PLA和其他材料一起加工成“PolyPIN”型的25至60毫米长骨钉,这种骨钉在外科中用于骨折的固定,在生物力学上减少所要承受的力量。大约两年后,植入物会溶解。
另一个有趣的应用领域是个性化增材制造的植入物,它能完全按照病人的设计进行制作。原则上可以使用freeformer加工医用的PLA,ARBURG(阿博格)在2016年的技术日上已经展示过。比如一个脸骨和一个头骨。在这一新的领域还会有后续的进一步研究。
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