Guia Completo para Impressão 3D Biocompatível

A impressão 3D biocompatível usa materiais biocompatíveis ou biomateriais, que são materiais naturais ou sintéticos que podem funcionar em contato próximo com tecido vivo ou até substituir parte de um sistema vivo. Materiais biocompatíveis são projetados para interagir com sistemas biologicamente ativos para avaliar, tratar, aumentar ou substituir qualquer tecido, órgão ou função do corpo.

Por exemplo, biomateriais são usados para juntas, suturas, placas ósseas e dispositivos médicos como dentaduras, aparelhos auditivos, marcapassos, etc. Um biomaterial usado na fabricação de implantes deve conter algumas propriedades desejáveis importantes para uso a longo prazo no corpo sem ser rejeitado.

Regulamentações de Materiais

A ISO 10993 (padrão internacional para teste de dispositivos) fornece orientação sobre como materiais biocompatíveis podem ser usados e testados como parte de estratégia mais ampla de gestão e redução de risco. Por exemplo, estes testes asseguram que os materiais não são tóxicos ou que não causam irritação cutânea. Aqui você pode encontrar diretrizes detalhadas sobre regulamentações ISO 10993.

Impressão 3D de Materiais Biocompatíveis

A maioria das tecnologias de impressão 3D pode usar efetivamente plásticos, elastômeros e metais biocompatíveis para protótipos e peças funcionais. Comparado a outras tecnologias de manufatura, a impressão 3D de materiais biocompatíveis proporciona melhores possibilidades em termos de complexidade e personalização, o que é muito importante para a indústria médica. Por exemplo, um aparelho auditivo geralmente disponível no mercado pode não se ajustar confortavelmente a um ouvido particular. Nestes casos, hoje é viável imprimi-los sob medida de acordo com as dimensões do ouvido.

Opções de Materiais Biocompatíveis para Impressão 3D Disponíveis na Xometry

Poliamida 12 (Nylon PA)

Este é um material altamente versátil, leve, resistente à corrosão e químico. Também é tenaz e flexível com alta resistência à tração e impacto. O Nylon PA12 pode ser esterilizado usando óxido de etileno, químico, irradiação gama, plasma de gás e autoclave a vapor. É impresso usando impressão 3D MJF, SLS e FDM. Como material de grau médico, Nylon PA-12 é certificado e testado ISO-10993 e USP Classe I-IV. É comumente usado em próteses e hastes intramedulares.

Silicone (Sil 30)

Silicone 30 é um elastômero biocompatível resistente ao calor, rasgo e altamente flexível. É comumente usado na fabricação de wearables com contato cutâneo, como máscaras respiratórias. Cumpre com ISO 10993-5 e 10993-10. O Silicone pode ser impresso usando impressão 3D Carbon DLS.

CE 221

Éster Cianato (CE 221) é conhecido por sua rigidez, alta temperatura e resistência química. É testado de acordo com ISO 10993-5 e é biocompatível. É esterilizado com autoclave a vapor, óxido de etileno (EtO), irradiação gama e feixe de elétrons. Podem ser usados na fabricação de cateteres e seringas, por exemplo.

EPX 82

Epóxi 82 é biocompatível e tem boa estabilidade química, térmica e UV – tornando-o um material diversificado e versátil para ampla gama de aplicações. Sua resistência a impacto e calor também permite durabilidade em ciclagem de temperatura, tornando-o adequado para uso contínuo entre temperaturas variadas. Sua alta resolução também permite designs precisos e acurados. É testado contra toxicidade e irritação segundo ISO 10993-5 e -10 e esterilizado usando autoclave a vapor, óxido de etileno (EtO), irradiação gama, feixe de elétrons. É impresso usando impressão 3D Carbon DLS.

RPU 70

Poliuretano rígido 70 é um material com alta resistência, tenacidade funcional e alta ductilidade. Pode ser impresso em 3D com impressão 3D Carbon DLS, cumpre com ISO 10993-5 e 10993-10 e é biocompatível. É esterilizado usando autoclave a vapor, óxido de etileno (EtO), irradiação gama, feixe de elétrons.

FPU 50

FPU 50 é um material semi-rígido com elasticidade embutida que o torna resistente à abrasão, fadiga e impacto. FPU 50 é biocompatível e atende aos requisitos de biocompatibilidade segundo ISO 10993-5. Pode ser esterilizado usando óxido de etileno (EtO), irradiação gama, feixe de elétrons e é compatível com uso médico. É impresso usando impressão 3D Carbon DLS.

True Silicone

True Silicone é o único material 100% silicone puro disponível para impressão 3D. Permite produzir impressões 3D biocompatíveis de alto desempenho em 4 opções de dureza Shore (A20, A35, A50, A60). True Silicone cumpre com padrões ISO 10993. O material é agora amplamente usado nos campos de produtos industriais, pessoais e médicos. Este material pode ser impresso usando Estereolitografia (SLA).

ABS M30i

ABS M30i é outro termoplástico amplamente usado na indústria médica. Além de ser biocompatível, também é esterilizável usando irradiação gama, óxido de etileno e plasma de gás. Certificado ISO e USP Classe I–IV, este material é frequentemente usado para produzir equipamentos médicos e modelos anatômicos detalhados. Também pode ser usado para próteses. ABS M30i é tenaz e tem alta resistência à tração e impacto. É impresso usando FDM.

PC ISO

Este material é comumente usado para criar moldes, protótipos e guias cirúrgicos personalizados. Embora o PC ISO tenha acabamento de qualidade inferior ao Nylon PA12, é forte e resistente ao calor com alta resistência à tração. PC ISO também é biocompatível, embora a curto prazo, e pode ser esterilizado por irradiação gama e óxido de etileno. PC ISO é impresso via FDM.

Polietereimida (ULTEM 1010)

Comparado a outros termoplásticos FDM, ULTEM 1010 é um dos mais fortes e resistentes a calor e químicos. Também é altamente biocompatível e pode ser esterilizado usando irradiação gama, óxido de etileno, plasma de gás e autoclave a vapor. ULTEM 1010 é usado para imprimir guias cirúrgicos, protótipos e próteses.

Aço Inoxidável (17-4PH)

Aço inoxidável é um metal de alta resistência que é biocompatível e pode ser esterilizado via vários métodos. No entanto, sua resistência à corrosão é a curto prazo, tornando-o menos preferível que titânio e cobalto-cromo, especialmente para implantes. Este material é ótimo para ferramentas cirúrgicas e implantes temporários. Pode ser impresso usando tecnologia de sinterização a laser direta de metal (DMLS).

Conclusão

A manufatura aditiva combinada com materiais biocompatíveis proporciona grandes possibilidades para produção de dispositivos médicos, implantes e wearables pessoais. Usando serviços de impressão 3D sob demanda da Xometry, você pode obter a quantidade necessária de impressões 3D biocompatíveis em até 3 dias. Basta fazer upload de seus modelos CAD e escolher as opções de manufatura requeridas.

Leia mais sobre o uso de impressão 3D na indústria médica em nosso infográfico.