นักวิจัยจาก University of Nottingham ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบใหม่เพื่อค้นหาวิธีการผลิตชิ้นส่วนอวัยวะเทียมและอุปกรณ์การแพทย์อื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติในตัวแบบ built-in โดยผลลัพธ์ที่ได้นั้นมีรูปร่างและความทนทานที่ดีกว่าการผลิตแบบเดิมพร้อมกับช่วยลดความเสี่ยงของการติดเชื้อจากแบคทีเรียอีกด้วย

Dr. Yinfeng He จาก Centre for Additive Manufacturing หัวหน้านักวิจัยของโครงการนี้ กล่าวว่า “อุปกรณ์การแพทย์ที่ถูกผลิตเป็นจำนวนมากส่วนใหญ่ไม่สามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะบุคคลที่ซับซ้อนของผู้ใช้ได้ ในขณะเดียวกัน การพิมพ์วัสดุสามมิติด้วยวัสดุชนิดเดียวนั้นก็มีข้อจำกัดด้านการออกแบบที่ไม่สามารถรองรับคุณสมบัติทางชีววิทยาหรือคุณสมบัติเชิงกลหลายอย่างได้”

ทีมของเขาจึงได้พัฒนากระบวนการออกแบบที่สามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์การแพทย์ที่ผลิตจากการพิมพ์สามมิติและต้องการรูปร่างและคุณสมบัติที่ดัดแปลงได้ โดยอาจนำไปใช้ในการเปลี่ยนชิ้นส่วนเฉพาะอย่างอวัยวะเทียมหรือข้อต่อที่พอดีตัวกับผู้ป่วย “เราได้ใช้เทคนิคการผลิตด้วยวัสดุหลายชนิดพร้อมกับระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถรวมเอาคุณสมบัติที่ซับซ้อนเข้าไว้ด้วยกันเพื่อช่วยพัฒนาความเป็นอยู่ของผู้ป่วยได้”

นักวิจัยได้อาศัย algorithm พิเศษเพื่ออกแบบและผลิตชิ้นส่วนสามมิติที่ทำจากวัสดุพอลิเมอร์สองชนิดที่มีความแข็งแตกต่างกันที่ช่วยป้องกันการสะสมของชั้นฟิล์มแบคทีเรีย ซึ่งการใช้วัสดุแบบนี้ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงแตกต่างกันได้ นอกจากนี้ทางทีมวิจัยยังใช้เทคนิคความละเอียดสูง (3D orbitSIMS) เพื่อทำแผนที่สามมิติของคุณสมบัติทางเคมีของชิ้นส่วนที่ได้และทดสอบพันธะต่าง ๆ ทั่วทั้งชิ้นส่วนเพื่อยืนยันว่าอุปกรณ์ที่ได้จะไม่แตกหัก

งานวิจัยนี้ดำเนินการโดย Centre for Additive Manufacturing (CfAM) และได้รับทุนสนับสนุนจาก Engineering and Physical Sciences Research Council และผลการค้นพบนั้นถูกตีพิมพ์ในวารสาร Advanced Science ภายใต้ชื่อบทความ “Exploiting generative design for 3D printing of bacterial biofilm resistant composite devices”

ที่มา: https://www.plasticstoday.com/medical/big-3d-print-step-custom-body-parts-made-antibacterial-material