Russische student kan kunstmatige botten via FDM printen

Een student van Tomsk Polytechnic University heeft een nieuwe methode ontwikkeld om een biomateriaal met calciumfosfaatverbinding te 3D-printen dat bijna identiek is aan menselijk botweefsel. Dit zou een aanzienlijk goedkoper alternatief kunnen zijn voor traditionele botprotheses. Het 3D-geprinte kunstmatige botmateriaal is biocompatibel en biologisch afbreekbaar en kan via de Fused Deposition Modeling (FDM) printmethode geprint worden. Het extreem sterke én poreuze bottenmateriaal zou binnen drie jaar op de medische markt kunnen komen.

De student, Nikita Toropkov, werd recent uitgeroepen tot de winnaar van een prestigieuze nationale nanotechnologiewedstrijd en zijn werk aan 3D-geprinte kunstmatige botten heeft al de aandacht getrokken van Rusnano Corporation, een overheidsinstelling die de ontwikkeling van de nano-industrie in Rusland stimuleert.

De twee hoofdelementen van menselijke botten zijn calcium en fosfor. Het gebruik hiervan in 3D-printing is op zich niet nieuw, maar de innovatie van Toropkov ligt hem in de methode die hij gebruikt om de botten te printen.

Eerdere pogingen om botten te printen leunden altijd op poeders en SLS-printing. De sterkte van de objecten die via deze methode geprint werden, bleek echter lang niet goed genoeg. Door het materiaal te extruderen via FDM, kwam Toropkov tot veel betere resultaten.

Door gebruik te maken van deze methode, kunnen er botten ontstaan die niet alleen sterk zijn, maar ook poreus, hetgeen belangrijk is voor de osseointegratie. Dat is de mogelijkheid dat natuurlijk botweefsel kan groeien door het implantaat. Hierdoor kan het 3D-geprinte materiaal na verloop van tijd, als het zijn werk gedaan heeft als steiger voor het natuurlijke botweefsel, uit elkaar vallen en oplossen in het lichaam.

Een ander groot voordeel van 3D-geprint kunstmatig botweefsel is de prijs. Toropkov heeft berekend dat het printen van een menselijke kaak ongeveer €600 moet kosten, hetgeen vier keer zo goedkoop is als bestaande protheses.