Guía completa de impresión 3D biocompatible

La impresión 3D biocompatible utiliza materiales biocompatibles o biomateriales, que son materiales naturales o sintéticos que pueden funcionar en contacto cercano con tejido vivo o incluso sustituir una parte de un sistema vivo. Los materiales biocompatibles están diseñados para interactuar con sistemas biológicamente activos para evaluar, tratar, aumentar o sustituir cualquier tejido, órgano o función del cuerpo.

Por ejemplo, los biomateriales se usan para articulaciones, suturas, placas óseas y dispositivos médicos como dentaduras, audífonos, marcapasos, etc. Un biomaterial usado en la fabricación de implantes debe contener algunas propiedades deseables importantes para uso a largo plazo en el cuerpo sin ser rechazado.

Regulaciones de materiales

ISO 10993 (el estándar internacional para pruebas de dispositivos) proporciona orientación sobre cómo los materiales biocompatibles pueden usarse y probarse como parte de una estrategia más amplia de gestión y reducción de riesgos. Por ejemplo, estas pruebas aseguran que los materiales no son tóxicos o que no causan irritación cutánea. Aquí puede encontrar directrices detalladas sobre las regulaciones ISO 10993.

Impresión 3D de materiales biocompatibles

La mayoría de las tecnologías de impresión 3D pueden usar eficazmente plásticos, elastómeros y metales biocompatibles para prototipos y piezas funcionales. Comparado con otras tecnologías de fabricación, la impresión 3D de materiales biocompatibles ofrece mejores posibilidades en términos de complejidad y personalización, lo cual es muy importante para la industria médica. Por ejemplo, un audífono generalmente disponible en el mercado puede no ajustarse cómodamente a un oído particular. En tales casos, hoy en día es viable imprimirlos a medida según las dimensiones del oído.

Opciones de materiales biocompatibles para impresión 3D disponibles en Xometry

Poliamida 12 (Nylon PA)

Material altamente versátil, ligero, resistente a la corrosión y a químicos. También es tenaz y flexible con altas resistencias a la tracción e impacto. El Nylon PA12 puede esterilizarse usando óxido de etileno, químico, irradiación gamma, plasma de gas y autoclave de vapor. Se imprime usando MJF, SLS y FDM. Como material de grado médico, Nylon PA-12 está certificado y probado ISO-10993 y USP Clase I-IV. Se usa comúnmente en prótesis y clavos intramedulares.

Silicona (Sil 30)

Silicona 30 es un elastómero biocompatible resistente al calor, al desgarro y altamente flexible. Se usa comúnmente en la fabricación de wearables con contacto cutáneo, como mascarillas respiratorias. Cumple con ISO 10993-5 y 10993-10. La silicona puede imprimirse usando impresión 3D Carbon DLS.

CE 221

El Éster Cianato (CE 221) es conocido por su rigidez, alta temperatura y resistencia química. Está probado según ISO 10993-5 y es biocompatible. Se esteriliza con autoclave de vapor, óxido de etileno (EtO), irradiación gamma y haz de electrones. Pueden usarse para fabricar, por ejemplo, catéteres y jeringas.

EPX 82

Epoxi 82 es biocompatible y tiene buena estabilidad química, térmica y UV – lo que lo hace un material diverso y versátil para una amplia gama de aplicaciones. Su resistencia al impacto y al calor también permite durabilidad en ciclos de temperatura, haciéndolo adecuado para uso continuo entre temperaturas variables. Su alta resolución también permite diseños precisos y exactos. Está probado contra toxicidad e irritación según ISO 10993-5 y -10 y se esteriliza usando autoclave de vapor, óxido de etileno (EtO), irradiación gamma, haz de electrones. Se imprime usando impresión 3D Carbon DLS.

RPU 70

Poliuretano rígido 70 es un material con alta resistencia, tenacidad funcional y alta ductilidad. Puede imprimirse en 3D con impresión 3D Carbon DLS, cumple con ISO 10993-5 y 10993-10 y es biocompatible. Se esteriliza usando autoclave de vapor, óxido de etileno (EtO), irradiación gamma, haz de electrones.

FPU 50

FPU 50 es un material semi-rígido con elasticidad incorporada que lo hace resistente a la abrasión, fatiga e impacto. FPU 50 es biocompatible y pasó los requisitos de biocompatibilidad según ISO 10993-5. Puede esterilizarse usando óxido de etileno (EtO), irradiación gamma, haz de electrones y es compatible con uso médico. Se imprime usando impresión 3D Carbon DLS.

True Silicone

True Silicone es el único material 100% silicona pura disponible para impresión 3D. Le permite producir impresiones 3D biocompatibles de alto rendimiento en 4 opciones de dureza Shore (A20, A35, A50, A60). True Silicone cumple con estándares ISO 10993. El material ahora se usa extensamente en campos industriales, personales y médicos. Este material puede imprimirse usando Estereolitografía (SLA).

ABS M30i

ABS M30i es otro termoplástico ampliamente usado en la industria médica. Además de ser biocompatible, también es esterilizable usando irradiación gamma, óxido de etileno y plasma de gas. Certificado ISO y USP Clase I–IV, este material se usa a menudo para producir equipos médicos y modelos anatómicos detallados. También puede usarse para prótesis. ABS M30i es tenaz y tiene alta resistencia a la tracción e impacto. Se imprime usando FDM.

PC ISO

Este material se usa comúnmente para crear moldes, prototipos y guías quirúrgicas personalizadas. Aunque PC ISO tiene un acabado de menor calidad que Nylon PA12, es fuerte y resistente al calor con alta resistencia a la tracción. PC ISO también es biocompatible, aunque a corto plazo, y puede esterilizarse por irradiación gamma y óxido de etileno. PC ISO se imprime vía FDM.

Polietereimida (ULTEM 1010)

Comparado con otros termoplásticos FDM, ULTEM 1010 es uno de los más fuertes y resistentes al calor y químicos. También es altamente biocompatible y puede esterilizarse usando irradiación gamma, óxido de etileno, plasma de gas y autoclave de vapor. ULTEM 1010 se usa para imprimir guías quirúrgicas, prototipos y prótesis.

Acero inoxidable (17-4PH)

El acero inoxidable es un metal de alta resistencia que es biocompatible y puede esterilizarse mediante varios métodos. Sin embargo, su resistencia a la corrosión es a corto plazo, lo que lo hace menos preferible que titanio y cromo-cobalto, especialmente para implantes. Este material es excelente para herramientas quirúrgicas e implantes temporales. Puede imprimirse usando tecnología de sinterizado láser directo de metal (DMLS).

Conclusión

La fabricación aditiva combinada con materiales biocompatibles ofrece grandes posibilidades para la producción de dispositivos médicos, implantes y wearables personales. Usando los servicios de impresión 3D bajo demanda de Xometry, puede obtener la cantidad requerida de impresiones 3D biocompatibles en hasta 3 días. Solo cargue sus modelos CAD y elija las opciones de fabricación requeridas.

Lea más sobre el uso de la impresión 3D en la industria médica en nuestra infografía.