Visão geral da impressão 3D biocompatível

A impressão 3D biocompatível usa materiais ou biomateriais biocompatíveis, que são materiais naturais ou sintéticos que podem funcionar em contato próximo com o tecido vivo ou até mesmo substituir uma 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, os biomateriais são usados ​​para articulações, suturas, placas ósseas e dispositivos médicos, como dentaduras, aparelhos auditivos, marca-passos, etc. Um biomaterial usado na fabricação de implantes deve conter algumas propriedades desejáveis ​​importantes para uso a longo prazo no corpo sem ser ele próprio rejeitado.

Regulamentos materiais

A ISO 10993 (o padrão internacional para teste de dispositivos) fornece orientação sobre como os materiais biocompatíveis podem ser usados ​​e testados como parte de uma estratégia mais ampla de gerenciamento de risco e redução de risco. Por exemplo, esses testes garantem que os materiais não são tóxicos ou que não causam irritação na pele. Aqui você pode encontrar diretrizes detalhadas sobre os regulamentos ISO 10993.

Impressão 3D de materiais biocompatíveis

A maioria das tecnologias de impressão 3D pode efetivamente usar plásticos, elastômeros e metais biocompatíveis para protótipos e peças funcionais. Em comparação com outras tecnologias de fabricação, a impressão 3D de materiais biocompatíveis oferece 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 encaixar confortavelmente em um ouvido específico. Nesses casos, hoje em dia é viável imprimir de acordo com as dimensões da orelha.

Opções de materiais de impressão 3D biocompatíveis disponíveis na Xometry

Poliamida 12 (Nylon PA)

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

Silicone (Sil 30)

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

CE 221

Cyanate Ester (CE 221) é conhecido por sua rigidez, alta temperatura e resistência química. É testado de acordo com a ISO 10993-5 e é biocompatível. É esterilizado com autoclave a vapor, óxido de etileno (EtO), irradiação gama e feixe de elétrons. Eles podem ser usados ​​para fazer e. cateteres e seringas.

EPX 82

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

RPU 70

O poliuretano rígido 70 é um material de alta resistência, tenacidade funcional e alta ductilidade. Pode ser impresso em 3D com impressão 3D Carbon DLS, está em conformidade com a 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

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

Verdadeiro Silicone

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

ABS M30i

O ABS M30i é outro termoplástico amplamente utilizado na indústria médica. Além de biocompatível, também é esterilizável por 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. O ABS M30i é resistente e possui alta resistência à tração e ao impacto. É impresso usando FDM.

PC ISO

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

Polieterimida (ULTEM 1010)

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

Aço inoxidável (17-4PH)

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

Conclusão

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



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