Badania dowodzą – drukowane przestrzennie implanty z PEKK mają lepsze właściwości antybakteryjne

0

Świetne właściwości mechaniczne tworzyw z rodziny PAEK pozycjonują je jako materiały polimerowe które z powodzeniem może zastąpić metale podczas produkcji implantów medycznych. Zarówno PEEK jak i PEKK przewyższają materiały metaliczne pod wieloma względami – ich modułu sprężystości są bliższe kości niż inne tworzywa stosowane w implantologii, wytrzymałość jest porównywalna z metalami, jednak zasadniczą zaletą polimerów jest to, że nie uwalniają jonów metalicznych, które mogą być kumulowane w tkankach.

Nic wiec dziwnego, ze naukowcy wciąż starają się zoptymalizować właściwości medycznego PEKK, próbując nie tylko zwiększać jego wytrzymałość, ale również kładąc nacisk na właściwości antybakteryjne materiału inspirując się przyrodą. Według niezależnie przeprowadzonych badań, OsteoFab czyli innowacyjna metoda produkcji podobnego tworzywa PEKK (należąca do rodziny PAEK) opracowana przez OPM (Oxford Performance Materials) pozwala na utrzymanie wysokiej czystości materiału przy wielokrotnie lepszych właściwościach antybakteryjnych niż w przypadku popularniejszego termoplastu PEEK.

Implanty OsteoFab od OPM od czasu ich komercjalizacji w 2013 roku są chętnie wykorzystywane w branży medycznej – oprócz właściwości antybakteryjnych, które pełnią kluczową rolę w wczesnych etapach implantacji, cechują się wysoką wytrzymałości. Dodatkowo, ich nanostrukturalna powierzchnia została zaprojektowana tak, aby pobudzać kość do regeneracji i inicjować tzw. osteointegrację – wzrost tkanki kostnej prowadzi do stabilizacji implantu i właściwego przenoszenia obciążeń mechanicznych.

OsteoFab to platforma dedykowana do  produkcji wszczepów medycznych,pozwalająca na  optymalizacją i redukcję wymaganego czasu – zarówno na poziomie projektu jak i właściwego etapu wytwarzania. Addytywny proces produkcji implantów polega na klasycznym budowaniu detalu warstwa po warstwie z polimeru OXPEKK, który w czystym, bogatym w azot  środowisku jest utwardzany światłem lasera.

Polimery OXPEKK spełniają wszelkie normy i wymogi Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) a także Unii Europejskiej związane z urządzeniami medycznymi do implantacji człowieka o długoterminowym stosowaniu.

Według przeprowadzonych naukowców, którzy zdecydowali się na przeprowadzenie badań nad materiałem, kluczową, często pomijaną właściwością są własności ortopedyczne. Niepokojąca tendencja do uodparniania się organizmów na substancje zawarte w klasycznych antybiotykach powoduje, że badacze starają się szukać nowych rozwiązań.

Przewiduje się, że w przeciągu najbliższych lat rolę antybiotyków przejmą nanocząsteczki o właściwościach antybakteryjnych, ponieważ organizmy znacznie trudniej wytwarzają mechanizmy obronne przed strukturami w nano skali. Mimo kompleksowych badań, naukowcy nadal nie potrafią odpowiedzieć na ile niewielki rozmiar cząsteczek może okazać się szkodliwy dla człowieka – warto wiedzieć, że nanocząstki zdolne są m.in. do przenikania błon komórkowych i nieodwracalnego uszkadzania jej niektórych elementów.

PEEK-Centrum_Druku_3D

Połączenie właściwości bakteriostatycznych w połączeniu z niestandardową metodą wytwarzania sprawia, że OsteoFab wprowadza nową jakość wyrobów medycznych, które z powodzeniem mogą zostać wykorzystane  m.in. do tworzenia zindywidualizowanych implantów rekonstrukcyjnych kości twarzoczaszki.

Źródło: oxfordpm.com, 3ders.com, 

Udostępnij.

O autorze

Magdalena Przychodniak

Redaktor Naczelna Centrum Druku 3D. Przyszła inżynier Inżynierii Biomedycznej, śledząca najnowsze doniesienia dotyczące biodruku oraz zastosowań druku przestrzennego w nowoczesnej medycynie.