采用其核心技术3D光刻双光子聚合(2PP)技术的德国公司多光子光学该公司首次成功地在不到一个半小时的时间内,通过一个单一的工艺步骤,制造出约1立方厘米的可生物降解骨软骨三维支架(3D载体结构)。
由于用于再生医学的单片双相种植体的生产节省了时间,种植体可以适应未来的要求,并在手术前立即生产。使用生物可降解的特制骨软骨植入物的另一个优势是,在疾病相关缺陷的情况下,患者只需进行一次手术干预,从而大大降低了医疗成本。
技术实现的基础是多光子光学3D打印平台LithoProf3D的原型,该平台通过进一步自动化系统内的工艺步骤和多光子光学开发的控制软件,专门优化用于支架的生产。
发展发生在框架内Poly-IMPLANT-Druck由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助的项目。该项目的目的是生产、分析和现场测试整体双相植入物,以刺激骨软骨缺损的组织再生。
3D支架具有机械载体和生物活性框架的双重功能,为细胞的生长提供了最佳的营养介质。这个支架基于iba Heiligenstadt e.v.的仿生设计,有10毫米的高度和直径7毫米,分为3毫米高软骨和7毫米高骨阶段分离层(见图1)。孔隙度和弹性模量等力学性能的各个阶段可以调整,使他们非常接近真正的骨骼和软骨的模型。
原型开发使(大约)。1立方厘米大的支架将在1.5小时内生产,这是迈向可规模性的重要的第一步。使用的生物可降解材料是由iba Heiligenstadt eV开发的聚(D, L) -乳酸-co-ε-己内酯)二甲基丙烯酸酯(LCM3),后来被聚(酰胺-co-ε-己内酯)所取代。二甲基丙烯酸酯(ACM)应该被替换,因为后者更容易被身体分解。该支架的细胞和填充测试目前正在iba Heiligenstadt e.V.和其他项目合作伙伴进行,之后的几年里还将进行动物研究。
该系统自动化程度的进一步提高应进一步提高生产吞吐量,并使系列化生产,也在其他领域的应用。此外,个人设计的3D支架在个性化医疗的背景下开辟了新的治疗方法。