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选择性激光烧结助力3D打印医疗植入抗生素 - OFweek激光网

OFweek激光网讯：全球每年都有很多人死于手术和植入物相关的感染。抗生素多年来一直是医学界内的唯一应对之策。但是，在通常情况下，口服、注射、直接喷射适当剂量的抗生素并不能安全地覆盖全部区域，或者持续时间比较短。 日前，一家名为骨科创新中心（OrthopaedicInnovationCenter）的加拿大公司，想出了一个解决方案，并据此提出专利申请。该专利是一种通过增材制造技术为植入物制造抗菌制品的工艺。 该工艺主要是在3D打印医疗植入物时，在打印过程中注入抗生素或其他抗菌药物，下面是该工艺的描述： 一种可以植入到哺乳动物受试者体内的抗生素淋洗（antibiotic-eluting）物品，该物品通过增材制造工艺生产，其中使用的聚合物材料与一种被选择的抗生素同时沉积。所述增材制造方法可以是熔融沉积成型（FDM）技术、选择性激光烧结（SLS）技术、选择性加热烧结技术、数字光处理（DLP）技术，或立体光刻（SLA）技术。抗生素淋洗制品可以是临时的或永久的矫形骨部件、整形外科关节的关节置换部件、和/或可植入装置的外部硬外壳体。 这项专利涵盖了增材制造的多种技术，包括熔融沉积成型（FDM）和激光烧结（SLS）技术。那么它们是如何实现的呢？ 比如FDM技术：在制造供FDM3D打印机使用的线材时，抗生素就可以与PLA或PCL聚合物粒料进行混合，制成含抗生素的线材。PLA和PCL是可吸收的材料，这意味着随着时间的推移，他们将在哺乳动物体内分解。医生可以在制造线材时确定抗生素的含量，并可以加入一种以上的抗生素。一旦 加料 的3D打印线材准备就绪后，就可以打印成任何形状和大小的植入物。 类似的方法可用于与其它打印技术。例如，研究人员可以使用选择性激光烧结（SLS）法，将塑料、金属、陶瓷或玻璃材料制成的颗粒与抗微生物剂混合，作为激光熔融的材料。 选择性激光烧结，是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（polycarbonates）、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。 该发现也包括在打印物内加入骨生长材料，即可以同时加入抗感染药物和促进骨骼生长物质。这使得该技术适用于涉及骨骼的手术。这样的植入物还可以在其他医学应用，包括化疗、输液泵、起搏器等起到至关重要的作用。

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