新型3D打印植入物合金！Z3DLAB開發(fā)COCOA-BIO

導(dǎo)讀：隨著人口老齡化加劇，骨病病例和相關(guān)事故的數(shù)量在逐漸增加。3D打印植入物似乎能夠?yàn)椴粩嘣鲩L(zhǎng)的醫(yī)療需求提供了潛在方法，但它們?cè)诤艽蟪潭壬弦蕾囉谥圃觳牧?，而生物相容性是一個(gè)關(guān)鍵因素。

△ZTP10氧化鋯增強(qiáng)鈦合金

南極熊獲悉，法國(guó)工業(yè)金屬3D打印專家Z3DLAB于2021年6月28日宣布，目前正在與法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）合作開發(fā)用于生物植入物的復(fù)雜濃縮合金COCOA-BIO（CCA），增強(qiáng)生物相容性。團(tuán)隊(duì)表示，在兩年項(xiàng)目時(shí)間內(nèi)，有信心確定替代現(xiàn)有材料的選項(xiàng)，并通過牙科植入物的原型設(shè)計(jì)來驗(yàn)證方法有效性。

△Z3DLAB

Z3DLAB位于巴黎蒙馬尼公社，是一家先進(jìn)材料設(shè)計(jì)公司，致力于調(diào)整現(xiàn)有合金兼容3D打印技術(shù)。通過將這種方法用于鈦和氧化鋯，公司已成功開發(fā)出五種具有獨(dú)特強(qiáng)度、延展性和熱性能的粉末，并銷售給MBDA、CSIRO和Stryker等客戶。除了鈦納米產(chǎn)品，公司還建立了醫(yī)療產(chǎn)品系列，推出骨科3D打印ZTi-Med和DNA Dental植入物系列，而COCOA-BIO的研發(fā)能夠進(jìn)一步擴(kuò)展公司產(chǎn)品組合。

△DNA Dental

為了開發(fā)完全優(yōu)化的骨移植合金，CNRS和Z3DLAB加入了“用于生物植入物的復(fù)雜濃縮合金：增材制造和性能”項(xiàng)目（CoCoA-Bio）。在法國(guó)國(guó)家研究機(jī)構(gòu) (ANR) 的支持下，項(xiàng)目將鉬與鉭混合，生產(chǎn)獨(dú)特的多組分CCA和高熵合金 (HEA) 金屬TiNbZr-X (X = Mo, Ta)。

△Z3DLAB設(shè)計(jì)并制造了一系列牙科植入物DNA Dental。具有DNA 形狀和受控的蜜蜂孔隙率。經(jīng)過體內(nèi)試驗(yàn)，結(jié)果顯示84%的植入物體積被骨骼定植或稱為“骨骼整合”。

在實(shí)踐中，項(xiàng)目參與者打算首先通過熱等靜壓優(yōu)化材料的微觀結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行表征之前，團(tuán)隊(duì)會(huì)測(cè)試部件在負(fù)載情況下的機(jī)械行為，并利用表面功能化評(píng)估合金對(duì)特定應(yīng)用的適用性。最終將材料設(shè)計(jì)為兼容SLM3D打印機(jī)，進(jìn)行粉末床融合（PBF-LB）制造。項(xiàng)目后期，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃使用TiNbZr-X合金進(jìn)行牙科3D打印。

參考閱讀：

1. Z3DLAB DEVELOPING NEW ‘COCOA-BIO’ ALLOY FOR IMPLANT 3DPRINTING
2. Z3DLAB joins French research consortium focusing on AMalloys for bio-implants
3. DNA Dental implants
4. Z3Dlab Introduces Zti-Powder, a Titanium/CeramicComposite Material for Metal 3D Printing