A beültetések és a művégtagok a 3D nyomtatás legsikeresebb egészségügyi alkalmazásai közé tartoznak. Új anyagok, például a lehetőségek körét bővítő, organikus alapú biometériák fejlesztésével az eddigieknél is jobb minőségre számíthatunk.
A Delfti Műszaki Egyetem kutatói ezen a területen dolgoznak, és csípőbeültetésekhez jól használható bio-metaanyagokat hoztak létre. Ezek az anyagok, az úgynevezett metaanyagok biomedikális változatai természetben nem található tulajdonságjegyekkel rendelkeznek, amelyek jelen esetben segíthetnek megakadályozni az implantátum bomlását.
2020-ig a csípőbeültetéssel rendelkező személyek száma évi 2,5 millióval nő, és kb. a 10 százalékuknál fennáll a veszély, hogy 10 év múlva az implantátum nem tartja magát olyan stabilan a szervezetben, mint most. A holland kutatók kétfajta bio-metaanyagot használó, nyomtatott implantátumait jobban rögzítenék, mint az eddigi csípőbeültetéseket.
Az egyik metaanyag viszonylag hagyományos, a másik auxetikus, azaz méretét nyújtáskor minden irányban növeli, és jól ellenáll a nyomásnak. Az egyszerű mértani formát titánban nyomtatták, különleges mechanikai tulajdonsága akkor érvényesül, ha a mellette lévő anyag pont ellentétesen működik.
Csípőbeültetéses személyek implantátumai többféle erőhatásnak vannak kitéve mozgás közben. Ha az egyik oldalon túl nagy a nyomás, könnyen elválhat a csonttól…
A kutatók hibrid implantátuma két, nyomásra vastagodó, illetve vékonyodó anyagot kombinál össze, amivel nagyobb körülötte a csontnövekedés esélye, tehát az implant biztosabban rögzül a helyére. A nem természetes erők hatása szintén csökken, és így a beültetés nem fog elkopni.
Teszteket egyelőre nem, csak szimulációs kísérleteket végeztek vele, és a kísérletek a kutatókat igazolták. Nyomás hatására az implant kitágult, mindkét oldalon kicsit összetömörítve a környező csontokat. Pont ezt akarták elérni, mert az összetömörítés miatt szilárdul meg és nem mozdul el a beültetés.
Következő lépésben egyetemi kórházakkal szorosan együttműködve, részletesebben fogják tanulmányozni az anyagok tulajdonságait. Rob Nelissen, a Leideni Egyetem Orvosi Központjának ortopéd sebésze például nagyon pozitívan nyilatkozott az új lehetőségről, mert hiányolta a területi innovációt, a beültetések élettartamát jelentősen növelő technológiai újításokat.
