1. prinsip teknis dari pemodelan yang tepat untuk pembuatan struktural canggih .
Pencetakan 3D logam menciptakan bentuk tiga dimensi yang terperinci dengan melelehkan bubuk logam satu lapisan pada satu waktu dengan balok yang kuat, menggunakan metode seperti laser selektif laser (SLM) atau elektron balok peleburan (EBM) . Manfaat utamanya terdiri dari:
Kemungkinan untuk Menyesuaikan: Buat model 3D menggunakan data CT/MRI pasien untuk mencocokkan struktur anatomi telinga pada level mikrometer .
Mampu membangun struktur gradien berpori (porositas 60-85%), rantai osikular biomimetik, dan karakteristik lain yang sulit dikembalikan dengan metode konvensional dan pembuatan struktur yang kompleks
Produksi Cepat: Dibutuhkan hanya 48 jam -70% lebih rendah dari prosedur konvensional dari pemindaian ke pengiriman .
2. Inovasi material: Pendekatan inovatif untuk fungsionalisasi dan biokompatibilitas .
Meskipun ada resistensi korosi yang luar biasa, paduan titanium khas (Ti6Al4V) memiliki modulus elastis 110 GPa, jauh lebih tinggi dari ossicles ({1-5 GPa) . Generasi baru sistem material melampaui bottleneck ini:
Ti Ta (75 GPa) dan Ti NB (45 GPa) Kontrol Distorsi Kisi dengan menggunakan elemen tantalum/niobium, sehingga menurunkan kekakuan dalam kisaran pencocokan tulang pendengaran .
Melapisi permukaan paduan titanium dengan hidroksiapatit (ha) atau bioglass dimaksudkan untuk membantu jaringan lunak menempel dan tulang tumbuh bersama dengan itu .
Bentuk paduan memori, seperti niti, mendapatkan kembali bentuk set mereka di bawah efek suhu tubuh dan secara dinamis menyesuaikan agar sesuai dengan perubahan dalam anatomi telinga .
Dari ossicles buatan hingga rekonstruksi telinga yang lengkap, teknologi pencetakan 3D logam telah diterapkan secara luas dalam operasi telinga dengan penggunaan biasa termasuk:
Perusahaan Jerman Binaral telah menggunakan desain khusus untuk ossikel pendengaran alloy cetak 3D yang meningkatkan efisiensi transmisi suara sebesar 40%.
Implantasi Cochlear: Menggunakan Teknologi Pencetakan 3D, Perusahaan Amerika Cochlear Menyesuaikan Elektroda Koklea, dengan demikian secara tepat menyelaraskan array elektroda dengan kelengkungan tabung spiral koklea;
Rumah Sakit Umum Angkatan Darat Liberasi Rakyat Tiongkok telah menyelesaikan operasi pertama untuk mentransplantasikan stent saluran telinga paduan titanium yang dicetak 3D; Frekuensi resonansi kanal pendengaran eksternal pasien pasca operasi telah kembali ke 95% dari nilai normal .
3. Kesulitan dan Keterangan Teknis
Terlepas dari manfaat teknologi yang hebat, implan telinga yang dicetak logam 3D masih menghadapi tiga masalah utama .:
Kebenaran pencetakan: Bukaan minimum yang dapat dikendalikan saat ini adalah 200 μ μm, yang menantang untuk memenuhi kebutuhan regenerasi kapiler yang tepat (diameter 8-10 μm);
Untuk meningkatkan efisiensi penangkapan sel, lebih lanjut memodifikasi permukaan perancah dengan lapisan superhidrofilik (sudut kontak lima derajat);
Pengamatan Jangka Panjang: Kurangnya sensor terintegrasi untuk umpan balik real-time pada status penyembuhan jaringan meningkatkan risiko komplikasi pasca operasi .
Bereaksi terhadap kesulitan -kesulitan ini, para ilmuwan menciptakan:
Permukaan kasar tingkat mikro-nano (RA 1,6 μ μm) dihasilkan dengan menghubungi laser dan bubuk;
Sensor mikro termasuk dalam implan untuk melacak parameter penting, termasuk tekanan antarmuka dan perubahan suhu, merupakan sistem penginderaan yang cerdas;
Menggabungkan sel dan hormon pertumbuhan, teknik bioprinting menciptakan antarmuka implan bioaktif yang tumbuh .