VBN Components 研發(fā)生物相容性3D打印材料打開(kāi)市場(chǎng)

VBN Components是一家總部位于瑞典的公司,，專注于生產(chǎn)耐磨增材制造（AM）材料,，這一細(xì)分市場(chǎng)具有巨大的潛力,。2024年10月,，南極熊獲悉,，VBN Components正在資助其旗艦Vibenite材料組合的體外生物相容性測(cè)試，從鋼到碳化鈷鉻合金,，并有望提供一種對(duì)人身體更安全的材料作為植入物,。



研發(fā)背景
工具、采礦和工業(yè)設(shè)備等行業(yè)需要在耐磨性至關(guān)重要的特定區(qū)域使用極其堅(jiān)硬的表面,。然而，傳統(tǒng)工藝面臨一個(gè)難題：如果材料具有很高的耐磨性,，加工起來(lái)也非常困難且耗時(shí),，從而增加了成本。增材制造提供了一種潛在的解決方案,，使零件的制造更容易,、更快速，且通常更具成本效益,。此外,，零件可以變得更輕或更容易修復(fù)，后者通常通過(guò)定向能量沉積完成,。

在粉末床熔合技術(shù)中,，耐磨合金,、打印工藝和相關(guān)應(yīng)用的市場(chǎng)正在不斷增長(zhǎng)。這是一個(gè)“先有雞還是先有蛋”的市場(chǎng)：隨著越來(lái)越多的人采用這項(xiàng)技術(shù),，增長(zhǎng)潛力幾乎是無(wú)限的,。商業(yè)案例非常簡(jiǎn)單：如果一個(gè)工具的成本為100美元，可以使用一年,，那么3D打印同樣的工具的成本可能為200美元,，但可以使用三年，這是一個(gè)引人注目的價(jià)值主張,。雖然許多人可能會(huì)等待這個(gè)市場(chǎng)達(dá)到頂峰,，但這家總部位于烏普薩拉的公司并不滿足于此。



Vibenite 材料系列的創(chuàng)新
VBN Components正在資助其旗艦Vibenite材料組合的體外生物相容性測(cè)試,。Vibenite材料種類繁多,，針對(duì)特定用途進(jìn)行了優(yōu)化，從鋼到碳化鈷鉻合金,。Vibenite 280專為齒輪滾刀和刀具設(shè)計(jì),；Vibenite 150具有很強(qiáng)的抗疲勞性，適用于難以加工的零件,；Vibenite 290被譽(yù)為“世界上最硬的商用鋼材”,，硬度高達(dá)約72 HRC。,；Vibenite 350是一種高碳,、高鉻馬氏體鋼，用于注塑模具工具,、泵,，甚至可能是髖關(guān)節(jié)植入物，這種材料有朝一日可能會(huì)取代植入物中的鈷鉻,。

鈷鉻是一種堅(jiān)硬耐磨的材料,，常用于工具、骨科植入物和牙科應(yīng)用,。然而,，它在人體中的使用正變得越來(lái)越有爭(zhēng)議。人們對(duì)金屬對(duì)金屬植入物存在擔(dān)憂,，牙科和其他應(yīng)用中也出現(xiàn)了新的毒理學(xué)問(wèn)題,。此外，還提出了潛在的癌癥風(fēng)險(xiǎn)和其他罕見(jiàn)的并發(fā)癥,。雖然這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有明確的定論,，但個(gè)人應(yīng)避免植入鈷鉻植入物，尤其是美國(guó)與鈷鉻植入物相關(guān)的訴訟案件正在增加,。



新材料的測(cè)試與應(yīng)用
現(xiàn)在,，VBN希望用一種更安全的材料來(lái)填補(bǔ)這一空白,。烏普薩拉大學(xué)的AM4life能力中心已經(jīng)對(duì)這種材料進(jìn)行了測(cè)試，該中心參與了七個(gè)“工作包”,，其中一個(gè)重點(diǎn)是使用增材制造（AM）開(kāi)發(fā)可改善臨床表現(xiàn)的新材料和植入物,。這包括以下目標(biāo)：使身體能夠在不再需要植入物時(shí)用自己的組織替換植入物、減少磨損以最大限度地減少生物摩擦學(xué)應(yīng)用中的并發(fā)癥,，以及按需生產(chǎn)抗菌組件,。這與VBN的材料完美契合，并展示了一個(gè)值得更多認(rèn)可的團(tuán)隊(duì)的價(jià)值,。

到目前為止的研究結(jié)果表明,，“類骨細(xì)胞在材料上擴(kuò)散和增殖”，這是一個(gè)有希望的結(jié)果,，特別是對(duì)于需要大量骨整合的植入物,。該公司的目標(biāo)是將關(guān)節(jié)的耐磨性作為主要應(yīng)用，希望進(jìn)一步優(yōu)化3D打印幾何形狀,，以改善骨整合并增強(qiáng)細(xì)胞繁殖,。上圖顯示了在Vibenite 350表面上生長(zhǎng)的骨細(xì)胞的共聚焦激光掃描顯微鏡圖像。

測(cè)試由烏普薩拉大學(xué)助理教授Gry Hulsart Billström的轉(zhuǎn)化生物打印小組領(lǐng)導(dǎo),，其他主要合作伙伴包括AM4Life主任Cecilia Persson教授,、Urban Wiklund教授和學(xué)生Vidhiaza Leviandhika，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)行其他摩擦學(xué)（摩擦/磨損）測(cè)試以及更多的生物相容性測(cè)試,。

未來(lái)的展望
VBN Components首席技術(shù)官Ulrik Beste表示：“我們對(duì)這些成果以及AM4life能力中心的良好合作感到非常高興,。當(dāng)不同的研究領(lǐng)域相遇時(shí)，就會(huì)取得最大的成果,。我對(duì)AM4life中心的專業(yè)知識(shí)表示欽佩,。VBN的此舉是公司向前邁出的一大步。未來(lái),，VBN還需要大量投資才能獲得其材料用于人體的批準(zhǔn),。我希望我們有更多專業(yè)、技術(shù)精湛的公司提供超出常規(guī)產(chǎn)品的創(chuàng)新材料,�,！�