Vytisknout kovový implantát podle CT snímku pacienta či upravit jeho povrch tak, aby jím lépe prorůstala kost, umožňuje nová 3D tiskárna kovů, kterou pořídila Vysoká škola chemicko-technologická v Praze (VŠCHT). Tým Dalibora Vojtěcha získal technologii, která umožní vyvíjet pokročilé kovové struktury s přesně řízenou geometrií, porozitou a materiálovými vlastnostmi. Škola o tom ve středu informovala v tiskové zprávě.

Výzkumníci z VŠCHT se dlouhodobě věnují 3D tisku titanových implantátů, porézních struktur a materiálů podporujících hojení tkání nebo řízené uvolňování léčiv. Nové zařízení jim umožní posunout výzkum směrem k implantátům připravovaným na míru konkrétním pacientům. Na základě 3D skenu nebo CT snímků lze navrhnout kovový díl přesně odpovídající anatomii pacienta.

Implantát může sloužit jako nosič léčiv

Využití může implantát najít například při komplikovaných náhradách kostních struktur nebo u speciálních kyčelních implantátů. CT (počítačová tomografie) je vyšetření, které pomocí rentgenových paprsků a počítače vytváří velmi detailní 3D snímky vnitřních orgánů, kostí a cév.

Důležitá je i možnost ovlivnit vlastnosti povrchu a struktury implantátu. Porézní povrch může podpořit prorůstání kosti, čímž může zlepšit propojení implantátu s tělem pacienta. Zároveň může implantát sloužit jako nosič léčiv, které se postupně uvolňují přímo v operovaném místě. To by podle odborníků mohlo přispět k rychlejšímu hojení, snížení rizika komplikací a vývoji nové generace zdravotnických materiálů.

Odborníci spolupracují s nemocnicemi

Odborníci spolupracují například s Nemocnicí Motol, Fakultní nemocnicí Bulovka či s Kladnem, uvedl mluvčí VŠCHT Michal Janovský. Z 3D skenu, CT a dalších potřebných dat odborníci namodelují, vyrobí a otestují implantát, který ve spolupráci s certifikovanou firmou dodají nemocnici, uvedl Janovský. „Implantáty se takto vyráběly a testovaly už dříve, nový stroj přináší větší přesnost, rychlost, nové možnosti povrchových úprav,“ napsal.

Tiskárna má laser s výkonem 1,2 kilowatt, proměnlivým tvarem paprsku a vysokou flexibilitou při výrobě jemných detailů i robustnějších struktur. To umožňuje vědcům přesněji řídit výslednou mikrostrukturu materiálu a zkoumat, jak změny v nastavení tisku ovlivňují pevnost, porozitu či odolnost výsledných dílů.

Zařízení za asi 29 milionů korun rozšiřuje zázemí Ústavu kovových materiálů a korozního inženýrství VŠCHT. Pořízeno bylo v rámci projektu Strojní inženýrství biologických a bioinspirovaných systémů, financovaného Evropskou unií z výzvy excelentního výzkumu OP JAK. Na projektu se podílí také Vysoké učení technické v Brně, Ústav fyziky materiálů Akademie věd, Západočeská univerzita v Plzni – Nové technologie – výzkumné centrum a České vysoké učení technické v Praze.