3D – печать биорезорбируемых стоматологических имплантатов на основе полилактида

Имплантология как непосредственная часть медицины в соответствии с временем развивается в ускоренном темпе, благодаря ее возможности полного восстановления нарушенных, либо утраченных функций организма. Такой успех достигается за счет применение новых полимерных материалов с биоактивной нанокерамикой для увеличения остеоинтеграции, а также благодаря индивидуальному проектированию имплантата с использованием современной технологии быстрого прототипирования.

Разработка биорезорбируемых стоматологических имплантатов состоит из 4 этапов:

1. Формирование 3D – модели образца с каналами;
2. Изготовление композиционной нити;
3. 3D – печать образца с сетью каналов;
4. Испытания in vivo.

Формирование 3D – модели проходило в программном комплексе SolidWorks, который обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Модель имеет небольшие размеры и служит для испытаний в живом организме (in vivo) рисунок 1.

Рисунок 1 – Пример модели имплантата

При изготовлении композиционной нити для осуществления 3D-печати использовались составы ПЛА + 15% _масс ГАП и ПЛА + 15% _масс ГАП + 5% _масс SiO₂. Метод получения нити – экструдирование при Т = 180-190 ºС и скорости вращения шнеков 30 об/мин. Экструдирование ПЛА в указанном режиме приводит к получению равномерной внутренней структуры без видимых дефектов. Диаметр нити равномерный по ее длине и составляет 1,7 ± 0,2 мм.

3D-печать образца выполнена на принтере Picaso Designer Pro 250. Создание образца проходило по технологии быстрого прототипирования, с дальнейшей конвертацией из стереолитографической модели в G-code. Высота слоя печати 0,15 мм, при 100% заполнении детали.

Испытания in vivo на лабораторных мышах показали, что внедрение образца состава ПЛА + 15% ГАП при гетеротопной трансплантации не приводило к эскалации реакций отторжения или воспаления как местного, так и системного характера. При оценке реакции окружающих тканей реципиента показано отсутствие признаков отторжения имплантата.