Hollandske PEEK 3D-printer-startup Bond3D og medicinsk implantatudvikler Invibio Biomaterial Solutions har med succes udviklet en metode til additiv fremstilling af spinalfusionsbure for bedre at lette patientens restitution.
Den "næste generation" spinal fusionsanordning udviklet af de to virksomheder har ikke kun alle de terapeutiske fordele fra sin forgænger, men kan også konfigureres med den porøsitet, der er nødvendig for at stimulere ny knogledannelse. Hos Formnext siges virksomhedernes mesh-strukturer også at være biokompatible nok til at blive godkendt af US Food and Drug Administration, som de i øjeblikket gennemgår de regulatoriske skridt for at opnå.
△CT-billede af mesh spinal fusionsbur udskrevet af Bond3D
Bond3Ds PEEK 3D-printteknologi
Bond3D opererer fra sin base i Enschede og har specialiseret sig i produktion af funktionelle komponenter fra højtydende polymerer, der er certificeret til slutbrug i kritiske applikationer. Virksomhedens aktiviteter kredser om en patenteret trykstyret ekstruderingsproces, hvor filamenter kan printes i lag, hvilket resulterer i en sidste del med en densitet større end 99 procent.
Denne teknologi gør det muligt for Bond3D at adressere medicin-, rumfarts-, energi- og bilmarkederne på grund af kompatibilitet med materialer som polyimider, fluorpolymerer, flydende krystallinske polymerer og polyaryletherketoner (PAEK'er).
For at hjælpe det med at videreudvikle sin unikke ekstruderingsmetode modtog Bond3D finansiering fra Victrex i 2019, som siges at være værd "adskillige millioner euro". Siden da har virksomheden fortsat med at forfine teknologien og afslørede sin tomrumsfri PEEK 3D-printproces sidste år og annoncerede otte produktionsklare systemer.
△Bond3Ds 3D-printede PEEK spinal fusionsbur
Fjerde generation "rygsøjleimplantater"
I betragtning af at PEEK er steriliserbart, yderst biokompatibelt og har et imponerende styrke-til-vægt-forhold, har det vist sig at være et populært materiale i den medicinske industri. Faktisk er polymeren ifølge Bond3D blevet brugt til at skabe implantater til mere end 15 millioner patienter, uanset om de har brug for ortopædiske, spinal-, traume- eller kardiovaskulære behandlinger.
Bond3D identificerede en mulighed på dette område for at udvikle spinale intervertebrale fusioner, der muliggør klarere, artefaktfri CT/MRI-billeddannelse. Ifølge virksomheden er fremstilling af implantater med et modul, der ligner naturlig knogle, porøse regioner, der fremmer knoglevækst, og stivhed, der forhindrer maskekollaps, også en vedvarende udfordring inden for biomedicinsk udstyr.
For at løse disse problemer relateret til billeddannelse og stivhed samarbejdede Bond3D med Invibio Biomaterials for at udvikle evnen til at 3D-printe rygmarvsbure med høj porøsitet. Bond3D siger, at deres teknologi giver mulighed for at skabe "fjerde generations" implantater, der kombinerer alle fordelene fra tidligere generationer med forbedret biomekanik og biokompatibilitet for at hjælpe med knogleregenerering.
De to virksomheder tager nu de sidste skridt til at indsende en FDA-ansøgning om et af disse enheder til en udvikler af spinalimplantater i USA. Bond3D siger, at filen vil hjælpe eventuelle efterfølgende medicinske OEM'er med at bringe deres designs på markedet i fremtiden.
Mens 3D-print stadig finder sit fodfæste på det bredere medicinske marked, har teknologien allerede fået fat i fremstillingen af brugerdefinerede spinalimplantater. 4WEB Medical sælger nu en komplet serie af disse enheder, inklusive dets selvstændige anterior spinal truss system, beregnet til brug under behandling af rygsygdomme.
Tilbage i 2018 købte Johnson & Johnson EIT, et skridt, der også gav det amerikanske multinationale et stærkt fodfæste inden for 3D-print af spinalimplantater. På det tidspunkt siges aftalen at styrke Johnson & Johnsons ortopædiske arm DePuySynthes' intervertebrale implantatportefølje, som inkluderer titanium-integrerede PEEK-enheder designet til minimalt invasive procedurer.