Uitgebreide Gids voor Biocompatibel 3D-Printen

Biocompatibel 3D-printen gebruikt biocompatibele materialen of biomaterialen, die natuurlijke of synthetische materialen zijn die kunnen functioneren in nauw contact met levend weefsel of zelfs een deel van een levend systeem kunnen vervangen. Biocompatibele materialen zijn ontworpen om te interfaceren met biologisch actieve systemen voor het evalueren, behandelen, versterken of vervangen van elk weefsel, orgaan of functie van het lichaam.

Bijvoorbeeld, biomaterialen worden gebruikt voor gewrichten, hechten, botplaten en medische hulpmiddelen zoals gebitsprothesen, hoortoestellen, pacemakers, etc. Een biomateriaal dat gebruikt wordt voor implanten moet enkele belangrijke gewenste eigenschappen bezitten voor langdurig gebruik in het lichaam zonder zelf afgestoten te worden.

Materiaalreglementen

ISO 10993 (de internationale standaard voor apparatesting) biedt richtlijnen over hoe biocompatibele materialen gebruikt en getest kunnen worden als onderdeel van een bredere risicomanagement- en risicoreductiestrategie. Bijvoorbeeld, deze testen verzekeren dat de materialen niet giftig zijn of geen huidirritatie veroorzaken. Hier vindt u gedetailleerde richtlijnen over ISO 10993-reglementen.

3D-printen van Biocompatibele Materialen

De meeste 3D-printtechnologieën kunnen biocompatibele kunststoffen, elastomeeren en metalen effectief gebruiken voor prototypes en functionele delen. Vergeleken met andere productietechnologieën biedt 3D-printen van biocompatibele materialen betere mogelijkheden qua complexiteit en aanpassing, wat cruciaal is voor de medische industrie. Bijvoorbeeld, een algemeen beschikbaar hoortoestel past mogelijk niet comfortabel in een bepaald oor. In dergelijke gevallen is het hedendaags haalbaar om deze op maat te printen volgens de oordimensies.

Biocompatibele 3D-Print Materiaalopties Beschikbaar bij Xometry

Polyamide 12 (Nylon PA)

Dit is een uiterst veelzijdig lichtgewicht, corrosie- en chemisch bestendig materiaal. Het is ook zacht en flexibel met hoge trek- en slagsterktes. Nylon PA12 kan gesteriliseerd worden met ethyleenoxide, chemisch, gammabestraling, gasplasma en stoomautoclaaf. Het wordt geprint met MJF, SLS en FDM 3D-printen. Als medisch-graad materiaal is Nylon PA-12 ISO-10993 gecertificeerd en getest USP Klasse I-IV. Het wordt veel gebruikt in prothesen en intramedullaire staven.

Silicone (Sil 30)

Silicone 30 is een hittebestendige, scheurvaste en uiterst flexibele biocompatibele elastomeer. Het wordt veel gebruikt in de productie van wearables met huidcontact, zoals respiratiemaskers. Het voldoet aan ISO 10993-5 en 10993-10. Silicone kan geprint worden met Carbon DLS 3D-printen.

CE 221

Cyanate Ester (CE 221) is bekend om zijn rigiditeit, hoge temperatuur- en chemische bestendigheid. Het is getest volgens ISO 10993-5 en is biocompatibel. Het wordt gesteriliseerd met stoomautoclaaf, ethyleenoxide (EtO), gammabestraling en elektronenbundel. Ze kunnen gebruikt worden bijv. voor katheters en spuiten.

EPX 82

Epoxy 82 is biocompatibel en heeft goede chemische, thermische en UV-stabiliteit – wat het een divers en veelzijdig materiaal maakt voor een breed scala aan toepassingen. De slag- en hittebestendigheid stelt ook temperatuurscyclidusduurzaamheid toe, wat het geschikt maakt voor continu gebruik tussen varierende temperaturen. De hoge resolutie stelt nauwkeurige en accurate ontwerpen toe. Het is getest op toxiciteit en irritatie volgens ISO 10993-5 en -10 en wordt gesteriliseerd met stoomautoclaaf, ethyleenoxide (EtO), gammabestraling, elektronenbundel. Het wordt geprint met Carbon DLS 3D-printen.

RPU 70

Rigid polyurethane 70 is een materiaal met hoge sterkte, functionele zwaarte en hoge duktiliteit. Het kan 3D-geprint worden met Carbon DLS 3D-printen, voldoet aan ISO 10993-5 en 10993-10 en is biocompatibel. Het wordt gesteriliseerd met stoomautoclaaf, ethyleenoxide (EtO), gammabestraling, elektronenbundel.

FPU 50

FPU 50 is een half-rigide materiaal met ingebouwde elasticiteit die het bestendig maakt tegen slijtage, vermoeiding en impact. FPU 50 is biocompatibel en voldoet aan de eisen voor biocompatibiliteit volgens ISO 10993-5. Het kan gesteriliseerd worden met ethyleenoxide (EtO), gammabestraling, elektronenbundel en is compatibel medisch gebruik. Het wordt geprint met Carbon DLS 3D-printen.

Echte Silicone (True Silicone)

True Silicone is het enige 100% zuivere silicone materiaal beschikbaar voor 3D-printen. Het stelt u in staat om hoogpresterende biocompatibele 3D-prints te produceren in 4 verschillende Shore-hardheidsopties (A20, A35, A50, A60). True Silicone voldoet aan ISO 10993-standaarden. Het materiaal wordt nu uitgebreid gebruikt in industriële, persoonlijke en medische producten. Dit materiaal kan geprint worden met Stereolithografie (SLA).

ABS M30i

ABS M30i is een andere veelgebruikte thermoplast in de medische industrie. Naast biocompatibiliteit is het ook steriliseren met gammabestraling, ethyleenoxide en gasplasma. ISO-gecertificeerd en USP Klasse I – IV, wordt dit materiaal vaak gebruikt om medische apparatuur en gedetailleerde anatomische modellen te produceren. Het kan ook voor prothesen gebruikt worden. ABS M30i is zacht en heeft hoge trek- en slagsterktes. Het wordt geprint met FDM.

PC ISO

Dit materiaal wordt veel gebruikt om vouwen, prototypes en aangepaste chirurgische gidsen te creëren. Hoewel PC ISO een mindere afwerkingskwaliteit heeft dan Nylon PA12, is het sterk en hittebestendig met hoge treksterkte. PC ISO is ook biocompatibel, hoewel kortdurend, en kan gesteriliseerd worden met gammabestraling en ethyleenoxide. PC ISO wordt geprint via FDM.

Polyetherimide (ULTEM 1010)

Vergeleken met andere FDM-thermoplasten is ULTEM 1010 een van de sterkste en meest bestendige tegen hitte en chemicaliën. Het is ook hoog biocompatibel en kan gesteriliseerd worden met gammabestraling, ethyleenoxide, gasplasma en stoomautoclaaf. ULTEM 1010 wordt gebruikt om chirurgische gidsen, prototypes en prothesen te printen.

Roestvrij Staal (17-4PH)

Roestvrij staal is een hoogsterkte metaal dat biocompatibel is en gesteriliseerd kan worden via verschillende methoden. De corrosiebestendigheid is echter kortdurend, wat het minder verkiesbaar maakt dan titanium en kobalt-chroom, vooral voor implanten. Dit materiaal is geweldig voor chirurgische instrumenten en tijdelijke implanten. Het kan geprint worden met direct metal laser sintering technologie (DMLS).

Conclusie

Additieve productie gecombineerd met biocompatibele materialen biedt geweldige mogelijkheden voor de productie van medische hulpmiddelen, implanten en persoonlijke wearables. Met Xometry's on-demand 3D-printdiensten kunt u de vereiste hoeveelheid biocompatibele 3D-prints in maximaal 3 dagen krijgen. Upload uw CAD-modellen en kies de vereiste productieopties.

Lees meer over het gebruik van 3D-printen in de medische industrie in onze infographic.