De Nederlandse PEEK 3D-printing-startup Bond3D en de ontwikkelaar van medische implantaten Invibio Biomaterial Solutions hebben met succes een methode ontwikkeld voor het additief vervaardigen van kooien voor spinale fusie om het herstel van patiënten te vergemakkelijken.
Het apparaat voor spinale fusie van de "volgende generatie", ontwikkeld door de twee bedrijven, heeft niet alleen alle therapeutische voordelen van zijn voorganger, maar kan ook worden geconfigureerd met de porositeit die nodig is om nieuwe botvorming te stimuleren. Bij Formnext wordt ook gezegd dat de mesh-structuren van de bedrijven biocompatibel genoeg zijn om te worden goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration, waarvoor ze momenteel de regelgevende stappen doorlopen om te verkrijgen.
△CT-afbeelding van mesh spinale fusiekooi geprint door Bond3D
Bond3D's PEEK 3D-printtechnologie
Bond3D, opererend vanuit Enschede, is gespecialiseerd in de productie van functionele componenten uit hoogwaardige polymeren die zijn gecertificeerd voor eindgebruik in kritische toepassingen. De activiteiten van het bedrijf draaien om een gepatenteerd drukgecontroleerd extrusieproces waarbij filamenten in lagen kunnen worden bedrukt, wat resulteert in een uiteindelijk onderdeel met een dichtheid van meer dan 99 procent.
Deze technologie stelt Bond3D in staat om de medische, ruimtevaart-, energie- en automobielmarkten aan te spreken dankzij de compatibiliteit met materialen zoals polyimiden, fluorpolymeren, vloeibaar-kristallijne polymeren en polyaryletherketonen (PAEK's).
Om het bedrijf te helpen zijn unieke extrusiemethode verder te ontwikkelen, ontving Bond3D in 2019 financiering van Victrex, ter waarde van "enkele miljoenen euro's". Sindsdien is het bedrijf doorgegaan met het verfijnen van de technologie, waarbij vorig jaar het holtevrije PEEK 3D-printproces werd onthuld en acht productieklare systemen werden aangekondigd.
△Bond3D's 3D-geprinte PEEK spinale fusiekooi
Vierde generatie "wervelkolomimplantaten"
Gezien het feit dat PEEK steriliseerbaar en zeer biocompatibel is en een indrukwekkende sterkte-gewichtsverhouding heeft, heeft het bewezen een populair materiaal te zijn in de medische industrie. Volgens Bond3D is het polymeer zelfs gebruikt om implantaten te maken voor meer dan 15 miljoen patiënten, of ze nu orthopedische, spinale, trauma- of cardiovasculaire behandelingen nodig hebben.
Bond3D zag een kans op dit gebied om spinale intervertebrale fusies te ontwikkelen die een duidelijkere, artefactvrije CT/MRI-beeldvorming mogelijk maken. Volgens het bedrijf blijft het produceren van implantaten met een modulus die vergelijkbaar is met natuurlijk bot, poreuze gebieden die botgroei bevorderen en stijfheid die instorting van het gaas voorkomt, ook een voortdurende uitdaging op het gebied van biomedische hulpmiddelen.
Om deze problemen met betrekking tot beeldvorming en stijfheid aan te pakken, werkte Bond3D samen met Invibio Biomaterials om de mogelijkheid te ontwikkelen om zeer poreuze ruggengraatkooien in 3D te printen. Bond3D zegt dat zijn technologie de creatie van implantaten van de "vierde generatie" mogelijk maakt die alle voordelen van eerdere generaties combineren met verbeterde biomechanica en biocompatibiliteit om te helpen bij botregeneratie.
De twee bedrijven nemen nu de laatste stappen om een FDA-aanvraag voor een van deze apparaten in te dienen bij een ontwikkelaar van spinale implantaten in de Verenigde Staten. Bond3D zegt dat het bestand toekomstige medische OEM's zal helpen hun ontwerpen in de toekomst op de markt te brengen.
Terwijl 3D-printen nog steeds voet aan de grond krijgt in de bredere medische markt, is de technologie al aangeslagen bij de vervaardiging van op maat gemaakte spinale implantaten. 4WEB Medical verkoopt nu een complete lijn van deze apparaten, inclusief het op zichzelf staande anterieure spinale truss-systeem, bedoeld voor gebruik tijdens de behandeling van spinale aandoeningen.
In 2018 nam Johnson & Johnson EIT over, een zet die de Amerikaanse multinational ook een stevige voet aan de grond gaf in het 3D-printen van spinale implantaten. Destijds werd gezegd dat de deal Johnson & Johnson's orthopedische arm DePuySynthes' intervertebrale implantaatportfolio zou versterken, waaronder in titanium geïntegreerde PEEK-apparaten die zijn ontworpen voor minimaal invasieve procedures.