Полиэфирэфиркетон (PEEK) для литья под давлением

Сотрудники PlasticsToday | 24 сентября 2021 г.

Немецкая химическая компания Evonik и швейцарский переработчик пластмасс Samaplast сотрудничали в разработке остеокондуктивного материала на основе PEEK, совместимого с литьем под давлением. Прототипы спинальных имплантатов были отлиты, чтобы проиллюстрировать технологические свойства нового высокоэффективного полимера VESTAKEEP Fusion.

До сих пор практически невозможно изготовить имплантаты из полимерных соединений с биоактивными частицами методом литья под давлением, поскольку на поверхности обычно образуется тонкий слой полимера, препятствующий врастанию имплантата, пояснил Эвоник в пресс-релизе. Однако микрочастицы специальной формы VESTAKEEP Fusion и их однородное распределение позволяют образовывать функциональные добавки двухфазного фосфата кальция (BCP) на поверхности компонентов, отлитых под давлением. Добавки позволяют костным клеткам быстрее прикрепляться к имплантату и способствуют остеоинтеграции между костью и имплантатом.

«Производителям имплантатов не хватало материала PEEK, который сливается с костными клетками и, таким образом, ускоряет заживление», — сказал Марк Кнебель, руководитель сегмента рынка медицинских систем компании Evonik. «Мы закрываем этот пробел на рынке с помощью VESTAKEEP Fusion и предлагаем альтернативу имплантатам из титана, нержавеющей стали или кобальт-хрома».

По словам Эвоника, первоначально предлагаемый в форме гранул и полуфабрикатов, VESTAKEEP Fusion можно измельчать, прессовать, экструдировать и лить под давлением. Компаунд был оптимизирован для литья под давлением в тесном сотрудничестве с Samaplast AG.

«Мы протестировали VESTAKEEP Fusion на термопластавтоматах в чистом помещении и обнаружили, что его очень легко обрабатывать», — заявил генеральный директор «Самапласт» Стефан Окле в подготовленном заявлении. «Благодаря отличному взаимодействию с Evonik мы смогли изготовить прототип за 10 дней». Раньше только разработка инструмента занимала от восьми до 10 недель. Благодаря быстрому прототипированию этот процесс можно значительно сократить.

Чтобы продемонстрировать медицинский потенциал технологии, компании «Эвоник» и «Самапласт» создали прототипы межпозвонковых имплантатов, известных как кейджи или прокладки, которые используются для заполнения дискового пространства позвоночника после его удаления из-за дегенерации диска. «Мы создали клетку, которая содержит все детали, такие как зубцы, резьба и отверстия, которые необходимы для спинальных имплантатов», — объяснил Окл.

Благодаря свободе проектирования, обеспечиваемой литьем под давлением, клетки на основе VESTAKEEP Fusion можно адаптировать к анатомии конкретного пациента и различным хирургическим методам. Модели клеток демонстрируют разнообразие конструкции замков и полостей для окостенения. Кроме того, конструкция облегчает наведение инструмента во время операции и позволяет использовать минимально инвазивные и удобные для пациента хирургические методы.

С помощью VESTAKEEP Fusion компания Evonik представляет новую линейку материалов для имплантатов нового поколения на основе PEEK, которые ускоряют сращивание костей и выздоровление. По данным Evonik, исследования in vitro документируют более чем 30%-ное увеличение прикрепления и пролиферации клеток. При доклинических исследованиях гистологическое исследование выявляет густую сеть новообразованных остеобластов на границе раздела кость-имплантат. Костная гистоморфометрия показывает примерно двукратное увеличение аппозиции кости. Более того, испытания на выдергивание демонстрируют более чем двукратное увеличение фиксации имплантата, сообщили в компании.

Evonik также разрабатывает 3D-печатную нить VESTAKEEP Fusion, которую можно будет обрабатывать посредством аддитивного производства с использованием технологии изготовления плавленых нитей.

Evonik представит биоматериал VESTAKEEP Fusion на выставке EUROSPINE в Вене с 6 по 8 октября 2021 года.

Дополнительная информация о текстовых форматах