Mjukvävnad proteser som konstgjort öra, öga och näsa används ofta i maxillofacial rehabilitering. I denna rapport visar vi hur man tillverkar mjuka proteser mögel med en låg kostnad desktop 3D skrivare. Den tillverkningsmetod som används kallas Scanning Printing Polering Casting (SPPC). För det första skannas anatomin med en 3D-scanner, sedan är en vävnadsgjutning mögel utformad på datorn och tryckt med en stationär 3D-skrivare. Därefter används en kemisk poleringsmetod för att polera gjutformen genom att avlägsna trappeffekten och få en slät yta. Slutligen är det sista steget att gjuta silikon av medicinsk kvalitet i formen. När silikonet har läkts kan de fina mjuka proteserna tas bort från formen. Använda SPPC-metoden, mjuka proteser med slät yta och komplicerad struktur kan tillverkas till en låg kostnad. Följaktligen är den totala kostnaden för att tillverka öronprotesen ungefär 30 dollar, vilket är mycket lägre än de nuvarande mjuka proteserna tillverkningsmetoder. Vävnadsproteser används i stor utsträckning vid maximal rehabilitering. Patientantalet ökar ständigt på grund av framstegen inom medicin, kirurgisk teknik och i synnerhet cancer överlevnadsgrad 1. Men de höga tillverkningskostnaderna för traditionella proteser fick forskarna att undersöka alternativ för att minska kostnaderna och tiden för tillverkning. Tredimensionell (3D) utskrift eller snabb prototypering (RP) är en skiktad tillverkningsmetod som kan användas för att tillverka komplexa strukturer. Det är en additiv tillverkningsprocess, som i grunden skiljer sig från de konventionella subtraktiva tillverkningsprocesserna. Med 3D-printning kan ett fysiskt objekt tillverkas från en 3D-datorstödd design (CAD) modellskikt för lager, mer bekvämt och snabbare än andra tillverkningsmedel. Dessutom är det lätt att anpassa en produkt efter personliga krav, vilket har lett till att en mängd olika tillämpningar av 3D-tryckteknik inom tillverkning av mjukvaror har dykt upp på senare tid [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]. Användningen av 3D-printning kan bidra till utvecklingen av allbärande bioenheter 4. Som beskrivs i rapporten av Wang et al., 5, som använde hydrogel och celler för att tillverka modeller som efterliknar komplexa mjuka organ in vitro med hjälp av 3D-printing. Dessutom, Landers et al., tryckt en hydrogel byggnadsställningar med 3D plotter för att uppnå en utformad yttre form och en väldefinierad inre por struktur 6. I många rapporter diskuterades också tillverkning av mjukvävnader för implantat, och ställningar med cellfröig hydrogel eller kollagenmatris för klinisk tillämpning utvecklades [9] [10] [11] [12]. Högtrogna öron med kollagen typ I hydrogel byggnadsställningar tillverkades genom injektion. Även efter en längre period efter implantation, fortsätter de att effektivt härma den inhemska aurikeln både biomekaniskt och histologiskt. För att förbättra de mekaniska egenskaperna hos fibrös kollagenmatris, sammansatta öron byggnadsställningar med trådramar användes för att säkerställa en 3D-form efter implantation 11. Mannoor, M. S., et al 12 tryckta bioniska öron som kan samla induktivt kopplade signaler från cochlea-formade elektroder, som visar sammansmältningskapaciteten hos biologiska och nanoelektroniska funktioner. Men eftersom ställningar eller mjuka vävnader baserade på vävnadsteknik är utformade för att förvärva verkliga vävnader efter implantation, ytterligare klinisk studie och en grundlig etisk utvärdering behövs fortfarande. Dessutom, 2003 Cheah et al., 13,14 integrerade CAD/CAM tekniker för att utveckla ansiktsproteser och beskrev en komplett tillverkningsprocess med hjälp av selektiv laser sintring (SLS) 3D utskrift teknik. Det är värt att notera, de och Eggbeer et al. 15 diskuterade också skillnaden mellan indirekt mögelproduktion via silikongummigjutning och direkt mögelproduktion via RP tillverkning. Dessutom föreslogs ett mallbaserat ramverk för att återuppbygga den nasal 3D-modellen med data från 3D och datortomografi (CT) skannar 16. Resultaten visade att denna metod hade fördelar jämfört med andra återuppbyggnadsmetoder när det gäller noggrannhet, hastighet, säkerhet och kostnader. E. Bassoli et al., 17 rapporterade en kombinerad 3D-utskrift/indirekt replikeringsmetod för att tillverka 3D-vaskulära strukturer av mjuk vävnad 17; med hjälp av ProJetH HD 3000 3D-skrivare från 3D Systems Inc. för att skriva ut den negativa formen av kärlstrukturen.
Tillsatstillverkning används också i medicinska tillämpningar som t.ex. tryckanpassade luftvägsstenter och mjuka proteser [8] REF.
Fabrication of low cost soft tissue prostheses with the desktop 3D printer
{'venue': 'Scientific Reports', 'journal': 'Scientific Reports', 'mag_field_of_study': ['Materials Science', 'Medicine']}