Изменения

Перейти к: навигация, поиск
Нет описания правки
Данная статья является переводом статьи [https://www.researchgate.net/publication/337657781_A_Review_on_Additive_Manufacturing_for_Bio-Implants "A Review on Additive Manufacturing for Bio-Implants"] под авторством Tajeshkumar R Jadhav. Статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons 4.0 Attribution International.
== I. Введение ==
Био-материалы -- это материалы, которые совместимы с живыми тканями и могут быть использованы для их замены. На макроскопическом уровне эти компоненты используются для исправления или замены костей, для поддержки процесса лечения. С общемировым повышением среднего возраста популяции, повышается и количество хирургических процедур, что в свою очередь подстёгивает исследователей в улучшении и оптимизации био-материалов. Хотя лечение через установку имплатов имеет высокий показатель успешности, существует фундаментальная проблема, связанная с [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BE%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F остеоинтеграцией] -- процессом залечивания, протекающем между костью и титановой основой импланта. Процесс остеоинтеграции на поверхности импланта, тем не менее, не интегрирует в себя перидонтальную ткань.
Одна из наиболее популярных технологий в области аддитивного производства основы для роста тканей является аддитивное производство на основе экструзии, где большое разнообразие материалов могут быть экструдированы, включая полмимеры, гидро-гели и керамические пасты. Для термопластиков этот процесс известен, как Fused Deposition Modelling (FDM). Во время аддитивного производства с экструзией материала, нити экструдируются из сопла и размещаются относительно друг друга в соответствии с шаблоном, заданным пользователем.
== II. Технология производства био-имплантов ==
Аддитивное производство (AM) также известно, как быстрое прототипирование (RP) или 3D-печать включает в себя различные методы автоматизированного производства. Процесс аддитивного производства состоит из моделирования дизайна и собственно производства. 3D-модели могут быть разработаны в САПР, получены через CT сканирование или же MRI. После этого модель конвертируется в формат STL (стереолитография) или же новый AFM формат, затем нарезается на последовательность 2D-слоёв, что в итоге даёт файл, содержащий инструкции для принтера по пути, которому он должен следовать. Процесс обхода пути обычно идёт снизу вверх. В зависимости от выбранной AM-технологии, изготовленные детали могут требовать или не требовать пост-обработку для получения законченного продукта. Другими преимуществами являются кастомизация, низкая стоимость, меньшее количество инструментов и меньше технических знаний для управления машинами. Тем не менее, при всех преимуществах AM имеет некоторые недостатки, такие, как необходимость в пред- и пост-обработки, ограниченный набор материалов, доступных для печати и высокая стоимость оборудования.
=== АA. Биопечать ===Одним из наиболее сложных применений аддитивного производства является изготовления скаффолдинга.
=== БB. Современные технологии производства ===
== III. Типы технологий аддитивного производства ==На данный момент существуют различные AM-технологии, которые используются для создания био-имплантов, такие, как Inkjet Printing (Polyjet), 3D-печать (3DP), Стереолитография (Stereolithograpy, STL), выборочное спекание слоёв (Selective Layer Melting, SLM) и био-печать, которая является отдельной категорией сама по себе. Они классифицируются разными способами, такими, как тип используемого источника энергии, процесс производства и т.д. Для данной статьи, мы будем классифицировать их на основе возможности печатать биологические материалы: непосредственно (i), или косвенно (ii).* Непосредственно -- совместная печать поддерживающей структуры и биологических материалов (клеток, ДНК, белков), также известная, как Биопечать.* Косвенно -- печать только поддерживающих структур.
== Био= A. Fused Deposition Modelling (FDM) ====== B. Tree-импланты и их типы Dimensional Printing (3DP) ====== C. Stereolithography (STL или SLA) ===
== IV. Био-импланты и их типы ==
=== A. Биологические импланты ===
=== B. Биологизированные импланты ===
=== C. Био-функциональные импланты ===
=== D. Инжиниринг тканей и регенеративная медицина ===
=== E. Нано-материалы и импланты
== Ограничения AM-технологий в области медицины ==

Навигация