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郑州华晶金刚石股份有限公司

澳研究人员首次将3D打印金刚石植入物用于生物医学和骨科

关键词 3D打印 , 金刚石|2018-03-21 10:43:31
摘要   首次,澳大利亚的研究人员利用金刚石的力量取得了突破性进展,人体接受生物医学植入物的方式可能得到根本性改善。来自皇家墨尔本理工大学的研究人员首次成功地涂覆了带有金刚石的3D打印钛...

  首次,澳大利亚的研究人员利用金刚石的力量取得了突破性进展,人体接受生物医学植入物的方式可能得到根本性改善。来自皇家墨尔本理工大学的研究人员首次成功地涂覆了带有金刚石的3D打印钛植入物。

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  这是3D打印金刚石植入物用于生物医学和骨科的第一步--涉及人体肌肉骨骼系统的外科手术。尽管钛可为医疗级别和患者特定的植入物提供快速、准确和可靠的材料,但我们的身体有时会拒绝使用此材料。这是由于钛上的化合物,阻止组织和骨有效地与生物医学植入物相互作用。人造金刚石为这个问题提供了一个物美价廉的解决方案。

  这项突破是由生物医学工程师Kate Fox博士及其在RMIT工程学院的团队取得的。涂层是通过微波等离子体工艺在墨尔本纳米制造中心制造的。钛支架与金刚石相结合,形成生物材料。“这项技术推出还需要好几年的时间,在病人可以使用之前,需要采取很多步骤,”Fox说。“但我们所做的是第一步,这是一次漫长而不可思议的旅程中的关键一步。”

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  博士研究员Aaqil Rifai正在与福克斯合作研究这项新技术,“金刚石是非常有效的,因为碳是人体的主要组成部分。碳具有令人难以置信的生物相容性,”Rifai说。 “我们的身体很容易接受金刚石,并将其作为复杂材料界面的平台。”

  除了骨科外,金刚石还被用于包覆心血管支架--帮助保持心脏动脉畅通的导管--以及仿生学和假肢。目前,研究人员正集中精力研究如何将这项技术应用于骨科。

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  “3D打印是现代一场突破性的革命。通过3D打印,我们可以设计出特定的医学级植入体。该技术快速、准确、可靠,省力。”Rifai说:“3D打印的扩展性正在迅速增长,因此我们可以预见,在不久的将来,金刚石涂层将在骨科中变得越来越普遍。”

  金刚石是自然界存在的特殊材料之一,具有最高的硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙、高的声传播速率以及良好的化学稳定性等,如下表。虽然天然金刚石具有这些独一无二的特性,但是它们一直仅仅是以宝石的形式存在,其性质的多变性和稀有性极大地限制了其应用。而洛阳誉芯金刚石制备的CVD金刚石膜将这些优异的物理化学性能集一身,且成本较天然金刚石低,能够制备各种几何形状,在电子、光学、机械等工业领域有广泛的应用前景。

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