医疗定制3D打印新方式提升性能和抗菌性
利用一种新的3D打印技术，诺丁汉大学的研究人员发现了如何定制人工身体部件和其他医疗设备，具有内置功能，形状更佳耐用，同时降低细菌感染风险。
希望这种创新设计过程可以应用于3D打印任何需要定制形状和功能的医疗设备。例如，该方法可以被调整以创建高度定制的一体式假体肢体或关节，以替换失去的手指或腿部，使病人完美适配，改善舒适度和假体的耐用性；或打印定制的含有多种药物的药丸 - 称为多药合剂 - 优化为在预定疗程中释放到体内。
与此同时，世界上的老龄化人口不断增加，未来对医疗设备的需求也将增加。使用这种技术可以改善老年人的健康和福祉，并减轻政府的财政负担。
研究人员将计算机算法应用于设计和制造 - 逐像素 - 由两种硬度不同的聚合物材料组成的3D打印物体，这些材料还可有效防止细菌生物膜的堆积。通过这种方式优化硬度，他们成功实现了定制形状和大小的零件，提供所需的柔韧性和强度。
例如，目前的人工手指关节置换使用了硅胶和金属部件，使佩戴者具有标准化的灵活性，同时足够坚硬，可以植入骨骼。然而，在这项研究的示范者方面，团队成功地3D打印了一个手指关节，为一台设备提供了这两个要求，同时还可以定制其尺寸和强度以满足个体化患者的需求。
令人兴奋的是，借助更高级的设计控制水平，团队能够使用多种物质进行他们的新型多材料3D打印，这些物质在内在上对抗细菌并具有生物功能，使得它们可以植入并抵抗感染（可在手术期间和手术后发生）而无需额外的抗生素药物。
研究由增材制造中心（CfAM）进行，并由工程和物理科学研究理事会资助。完整的研究结果发表在《先进科学》杂志上，题为“利用生成设计进行抗细菌生物膜复合设备的3D打印”。
在将该技术商业化之前，研究人员计划通过在更先进的材料上进行测试来拓展其潜在用途，这些材料具有额外的功能，例如控制免疫反应和促进干细胞附着。
