La startup olandese di stampa 3D PEEK Bond3D e lo sviluppatore di impianti medici Invibio Biomaterial Solutions hanno sviluppato con successo un metodo di produzione additiva di gabbie per fusione spinale per facilitare il recupero del paziente.
Il dispositivo di fusione spinale di "nuova generazione" sviluppato dalle due aziende non solo presenta tutti i vantaggi terapeutici del suo predecessore, ma può anche essere configurato con la porosità necessaria per stimolare la neoformazione ossea. A Formnext, si dice anche che le strutture a rete delle società siano sufficientemente biocompatibili da essere approvate dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti, che stanno attualmente attraversando i passaggi normativi per ottenere.
△ Immagine TC della gabbia per fusione spinale in rete stampata da Bond3D
Tecnologia di stampa 3D PEEK di Bond3D
Operando dalla sua base a Enschede, Bond3D è specializzata nella produzione di componenti funzionali da polimeri ad alte prestazioni certificati per l'uso finale in applicazioni critiche. Le operazioni dell'azienda ruotano attorno a un processo brevettato di estrusione a pressione controllata in cui i filamenti possono essere stampati a strati, ottenendo una parte finale con una densità superiore al 99%.
Questa tecnologia consente a Bond3D di rivolgersi ai mercati medico, aerospaziale, energetico e automobilistico grazie alla compatibilità con materiali come poliimmidi, fluoropolimeri, polimeri cristallini liquidi e poliarileterchetoni (PAEK).
Per aiutarlo a sviluppare ulteriormente il suo esclusivo metodo di estrusione, Bond3D ha ricevuto finanziamenti da Victrex nel 2019, che si dice valgano "diversi milioni di euro". Da allora, l'azienda ha continuato a perfezionare la tecnologia, svelando lo scorso anno il suo processo di stampa 3D PEEK privo di vuoti e annunciando otto sistemi pronti per la produzione.
△La gabbia per fusione spinale in PEEK stampata in 3D di Bond3D
"Impianti spinali" di quarta generazione
Dato che il PEEK è sterilizzabile, altamente biocompatibile e ha un impressionante rapporto resistenza/peso, ha dimostrato di essere un materiale popolare nell'industria medica. Infatti, secondo Bond3D, il polimero è stato utilizzato per creare impianti per oltre 15 milioni di pazienti, sia che avessero bisogno di trattamenti ortopedici, spinali, traumatici o cardiovascolari.
Bond3D ha identificato un'opportunità in quest'area per sviluppare fusioni intervertebrali spinali che consentano immagini TC/MRI più chiare e prive di artefatti. Secondo l'azienda, anche la produzione di impianti con un modulo simile all'osso naturale, regioni porose che promuovono la crescita ossea e rigidità che previene il collasso della rete rimane una sfida continua nel campo dei dispositivi biomedici.
Per affrontare questi problemi relativi all'imaging e alla rigidità, Bond3D ha collaborato con Invibio Biomaterials per sviluppare la capacità di stampare in 3D gabbie spinali ad alta porosità. Bond3D afferma che la sua tecnologia consente la creazione di impianti di "quarta generazione" che combinano tutti i vantaggi delle generazioni precedenti con una migliore biomeccanica e biocompatibilità per favorire la rigenerazione ossea.
Le due società stanno ora compiendo gli ultimi passi per presentare una domanda FDA per uno di questi dispositivi a uno sviluppatore di impianti spinali negli Stati Uniti. Bond3D afferma che il file aiuterà tutti i successivi OEM medici a portare i loro progetti sul mercato in futuro.
Mentre la stampa 3D sta ancora trovando piede nel più ampio mercato medico, la tecnologia ha già preso piede nella produzione di impianti spinali personalizzati. 4WEB Medical ora vende una linea completa di questi dispositivi, incluso il suo sistema di traliccio spinale anteriore autonomo, destinato all'uso durante il trattamento delle condizioni spinali.
Nel 2018, Johnson & Johnson ha acquisito EIT, una mossa che ha anche dato alla multinazionale americana un forte punto d'appoggio nella stampa 3D di impianti spinali. All'epoca, si diceva che l'accordo rafforzasse il portafoglio di impianti intervertebrali del braccio ortopedico DePuySynthes di Johnson & Johnson, che include dispositivi PEEK integrati in titanio progettati per procedure minimamente invasive.