La fabricación aditiva llega cada día a todo tipo de sectores gracias a la infinidad de ventajas que trae consigo. Esta vez hablaremos de la impresión 3D en la medicina, uno de los sectores que más se está beneficiando de esta tecnología. Vamos a ver en detalle filamentos biocompatibles y con grandes propiedades mecánicas como los Neo ABS o Neo TPU. Estos filamentos están reforzados con aditivos como nanofibras y óxido de grafeno 3D.
Aplicaciones de la impresión 3D en la medicina
La impresión 3D es una herramienta cada vez más útil ya que proporciona productos y dispositivos adaptados para cada paciente. Gracias a esta tecnología, los médicos pueden fabricar prótesis, modelos quirúrgicos, instrumentos médicos, plantillas o incluso tejidos biocompatibles.
- Prótesis: Actualmente, no todas las personas que pierden un miembro tienen acceso a una prótesis. La fabricación aditiva permite el diseño personalizado de prótesis para cada paciente por un presupuesto muy inferior a los métodos tradicionales. Además, estas prótesis pueden ser más cómodas, funcionales y estéticas.
- Biomodelos quirúrgicos: Profesionales del sector sanitario están utilizando modelos anatómicos impresos en 3D como referencia para la preparación preoperatoria. Gracias a estos biomodelos, los médicos pueden enseñar visualmente a sus pacientes la intervención que van a realizar. Las pruebas con estos biomodelos reducen los tiempos de intervención quirúrgica. Esto trae consigo una reducción de costes y aumenta la seguridad para médicos y pacientes.
- Instrumentos médicos: Gracias a la biocompatibilidad, propiedades inertes o la hidrofobicidad de algunos materiales de impresión 3D, actualmente se diseñan múltiples aparatos de intervención médica con estos materiales.
Si quieres saber más sobre impresión en medicina, puedes acceder a nuestro artículo sobre bio-impresión 3D. En este artículo hablamos de distintas técnicas de impresión de biomodelos, concretamente de tejidos.
Materiales reforzados con grafeno 3D
Los materiales reforzados con grafeno 3D están revolucionando la industria médica debido a sus potentes características. Concretamente, los refuerzos de nanofibras de grafeno aportan las siguientes características:
- Estabilidad estructural y calidad superficial
- Dureza
- Alta resistencia a agentes químicos
- Material hidrófobo, es decir, repele el agua.
- Cuenta con propiedades bacteriostáticas. Estas propiedades facilitan la desinfección y no alteran la esterilidad de los materiales con los que tenga contacto.
- Se mejora la calidad del polímero base sin afectar las propiedades mecánicas
- La temperatura de material aumenta en 40º bloqueando la contracción, deformación y levantamiento de capa, adhiriéndose mejor las capas, pero enfriando con más rapidez. Esto proporciona a la pieza una estructura y densidad óptima para fabricar geometrías complejas.
Medphen
En Abax, trabajamos día a día con los filamentos que Medphen nos proporciona. Medphen es una empresa española fabricante de materiales de impresión 3D para aplicaciones médicas e industriales. Es además la primera empresa médica certificada, lo cual le permite realizar proyectos en hospitales.
Entre toda su gama de filamentos, presentamos Neo TPU filamento y Neo ABS filamento, ambos materiales reforzados con nanofibras de grafeno 3D. El uso de estos materiales se debe testar previamente por el usuario para determinar la correcta adaptabilidad de la aplicación.
Filamento Neo TPU
Este material está compuesto por una base de TPU y un refuerzo de nanofibra de grafeno 3D. Se trata de un material idóneo para su uso en el entorno sanitario gracias a su flexibilidad con buena adhesión entre capas. La calidad final es óptima con alto brillo, acabado suave y dureza apropiada (Shore 65D). También es resistente al impacto.
Las aplicaciones del filamento Neo TPU suelen requerir alta estabilidad estructural en el sector médico. Algunos ejemplos son:
- Órtesis y férulas personalizadas con un diseño nuevo, atractivo y ventilado. También para casos con heridas, ya que Medphen proporciona una versión antimicrobiana.
- Material de respaldo para fracturas de huesos, prótesis, insertos de pie…
- Dispositivos médicos como conectores, catéteres, tubos flexibles o instrumentos de gestión de fluidos.
Filamento Neo ABS
Este material está compuesto por una base de ABS y un refuerzo de nanofibra de grafeno 3D. Se combinan las propiedades mecánicas del ABS (dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia al impacto) con las características anteriormente nombradas de las nanofibras de grafeno. Esto permite la utilización de este material en las siguientes aplicaciones:
- Carcasas de dispositivos médicos o dispositivos respiratorios, tanto piezas principales como repuestos.
- Anatomía digital, con el fin de crear modelos de anatomía humana real para preparación quirúrgica y pruebas de procesos con estudiantes
- Embalajes protectores y sistemas de embalajes personalizados para proporcionar flexibilidad al paciente, incorporando múltiples dispositivos médicos en solo un paquete.
- Dispensadores, cajas de pastillas y contenedores médicos.
Materiales reforzados con partículas de plata sobre una base de óxido de grafeno 3D
El óxido de grafeno es otro material que pertenece a la familia de los materiales con base grafeno. Medphen ha fabricado un filamento ABS reforzado con partículas de plata sobre base de grafeno (GO-Ag). El óxido de grafeno actúa como un transportador que hace que las partículas de plata se distribuyan de manera eficiente y por toda la superficie. La alta superficie específica de GO facilita una interacción atractiva con la membrana bacteriana con un alto grado de contacto. Esto permite que las partículas de plata liberen iones Ag+ sobre las bacterias de manera localizada. Estos iones generan ROS (Especies Reactivas del Oxígeno), que a su vez destruyen el sistema respiratorio de las bacterias.
La combinación del ABS con estas partículas y óxido de grafeno 3D consigue un material con una resistencia excepcional. Posee además propiedades antimicrobianas y tiene apenas un 0,2% de plata:
Filamento ABV ABS
Este material tiene numerosas aplicaciones sanitarias y dispone de certificado médico (certificado CE), lo que hace que cada vez más hospitales confíen en sus aplicaciones. Las características de este material son:
- Al contener GO-Ag, el material inhibe el crecimiento de bacterias, virus, algas, hongos o moho. Esto lo convierte en un potente material antimicrobiano.
- Contiene óxido de grafeno puro en su medida óptima y concentración para mantener las propiedades mecánicas del ABS.
- Material hidrofóbico, resistente al impacto, a la abrasión, a las grasas y a agentes limpiadores y desinfectantes.
- El grafeno bloquea la contracción, deformación y levantamiento de capas en la impresión de la pieza. Gracias a esta estabilidad estructural se pueden imprimir formas complejas.
- Aumento de temperatura de fusión. El material soporta un amplio rango de temperaturas sin degradarse.
Las aplicaciones de este material son similares al NeoABS. No obstante, el ABV ABS tiene la particularidad de ser antimicrobiano. Esto permite su uso también para modelos quirúrgicos pre-operatorios y férulas compactas y rígidas con posibilidad de infección.
Imprime tus productos sanitarios con grafeno 3D en Abax
Abax cuenta con un equipo de impresoras profesionales de gran rendimiento y calidad que ofrecen los mejores acabados de piezas. Trabajamos con entidades del sector sanitario para la fabricación de prótesis, biomodelos o instrumentos médicos. Para ello, utilizamos materiales reforzados con grafeno 3D como el Neo TPU filamento. Si quieres imprimir tus productos sanitarios con nuestros equipos, accede a nuestro servició de impresión 3D mediante el siguiente enlace:
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