Revolutsioon biomeditsiinis: avastage uusi materjale 3D-printimiseks!

Revolutsioon biomeditsiinis: avastage uusi materjale 3D-printimiseks!

8. märtsil 2025 toimuvad biomeditsiinitehnikas paljutõotavad arengud, mida tutvustas Potsdami Ülikooli “Rakendusfotokeemia ja 3D-bioelektroonika” töörühma juht dr Johannes Gurke. Tema uurimistöö keskendub uute materjalide väljatöötamisele, mis on valmistatud valguse rakendamisel keemilistes reaktsioonides, mida nimetatakse fotokeemiaks. Neid uuenduslikke lähenemisviise toetab Föderaalse Haridus- ja Teadusministeeriumi (BMBF) rahaline toetus summas ligi 2,5 miljonit eurot, mis rõhutab nende tehnoloogiate tähtsust ja potentsiaali.

Dr Gurke meeskonna põhieesmärk on viskoossest vaigust elektrit juhtivate materjalide tootmine, mille valmistamisel kasutatakse 3D-printimise tehnoloogiaid. See avab bioelektroonikas uusi võimalusi, eriti elektriliste signaalide täpsel mõõtmisel bioloogilistes süsteemides, nagu närvid ja süda. Pikaajaline plaan on välja töötada biomeditsiinilised tooted, mida saab kohandada konkreetsete ajupiirkondade ja patsiendi individuaalsete vajadustega. Neid uurimistöid toetavad BMBF-i noorte talentide konkurss “NanoMatFutur” ja teine ​​projekt “KMU uuenduslikus” programmis koostöös xolo GmbH-ga.

Uuenduslikud trükitehnikad biomeditsiinitehnikas

xolo GmbH on välja töötanud uudse 3D-printimise tehnika, mida nimetatakse ksolograafiaks, mis ühendab kaks valguskiirt. See tehnika võimaldab luua keerulise geomeetriaga bioühilduvaid materjale ja selle eesmärk on kasutada tehnoloogiat ravimite väljatöötamisel. Lisaks on dr Gurke’i töö ajendatud teaduse edusammudest lisaainete tootmises ja polümeeride arendamisel. Sellised instituudid nagu Fraunhofer IAP on spetsialiseerunud selle sektori jaoks elastsete ja biomimeetiliste omadustega polümeermaterjalide väljatöötamisele.

Nende materjalide kvaliteet on otsustava tähtsusega konkreetsete patsientide vigastuste jaoks kohandatud proteeside ja implantaatide loomisel. Näiteks võib pehmete kudede nihestuste jaoks mõeldud isolatsioonikapslid olla kavandatud kudede perfusiooni soodustamiseks. Fraunhofer IAP lähenemine rõhutab kõrgekvaliteediliste materjalide kasutamise olulisust, mis vastavad rangetele meditsiinilistele nõuetele.

Jätkusuutlikud lähenemisviisid materjali arendamisel

Teine oluline aspekt nende materjalide väljatöötamisel on säästva keemia kasutamine. Teadlased tegelevad biolagunevate implantaatide ja taastuvatest toorainetest valmistatud implantaatide tootmisega, et vältida mürgiseid või kriitilisi tooraineid. Need jätkusuutlikud lahendused toetavad kasvavat nõudlust ökoloogiliselt vastutustundliku tehnoloogia järele, mis taotleb mitte ainult meditsiinilisi, vaid ka keskkonnasõbralikke eesmärke.

Kokkuvõttes näitab asutuste ja ettevõtete koostöö, kuidas valgus- ja 3D-printimise tehnoloogiate uuenduslik kasutamine loob uusi vaatenurki meditsiinitehnoloogias. Dr Gurke ja tema meeskonna arendused Potsdami ülikoolis on vaid mõned näited edusammudest, mis võivad oluliselt mõjutada biomeditsiinitoodete tulevikku. Ajal, mil uuenduslikud lahendused muutuvad üha olulisemaks, on need projektid meditsiini tehnoloogiliste muutuste esirinnas.