Skal finne de beste metallene for 3D-implantater og proteser

3D-printing har allerede blitt vanlig praksis i store deler av industrien, og nå brukes det også mer og mer i helsesektoren. Ved hjelp av ny teknologi kan man raskt og nøyaktig lage tilpassede proteser og implantater. Et nytt prosjekt ved UiS skal finne ut hvilke materialer som egner seg best til 3D-printing av slike deler.

Alvorlige ulykker eller sykdommer kan føre til skader i kjeve og munnhule som krever kirurgi og bruk av implantater eller proteser. Når behovet inntreffer, kan det være helsemessig gunstig å raskt kunne skaffe tilveie spesialtilpassede metalliske deler.
– Dette kan gjøres ved å benytte de muligheter som finnes innen 3D-printing av metall, forutsatt at materialet til implantatet har de egenskapene som kreves, forklarer prosjektleder Mona W. Minde.

Samarbeidsprosjekt

MetAMet-prosjektet er et konsortium bestående av Universitetet i Stavanger og Nordisk Institutt for Odontologiske Materialer i Norge, og Indian Institute of Technology Madras og Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials i India.

– 3D-printing av metall er en teknologi som er under utvikling. Vi ønsker å forske på sammenhengen mellom prosessparametere og egenskapene til produktet, og kvaliteten og egenskapene til materialet som er styrt av deres mikrostruktur, forklarer Minde.

– Ved å justere prosessparameterne og den kjemiske sammensetningen, samtidig som mekaniske- og korrosjonsegenskaper testes og sees i sammenheng med strukturen ned til nano-nivå, kan vi finne de beste metallene for bruk i proteser, fortsetter hun.

Forskningen som skal gjøres i MetAMet gir grunnlag for optimalisering av prosessparametere og den kjemiske sammensetning til legeringen. Materialene må også gjennomgå nøye testing, før de kan brukes klinisk:

– Før vi kan ta i bruk de nye materialene må alle aspektene ved dem kvalitetssikres, understreker Minde.

Mange fordeler

Hvis tradisjonelle produksjonsprosesser og materialer i implantater og proteser kan erstattes med 3D-printede produkter, har dette flere positive sider: det kan føre til reduksjon av materialbruk, og dermed også lavere kostnader og energiforbruk. I tillegg vil det kunne øke tilgangen til denne type inngrep til større deler av befolkningen.

– Jeg vil også nevne at dette også har et samfunnsmessig aspekt. En reduksjon i bruken av kobolt vil kunne ha en positiv effekt på hele samfunn, siden uttakene av dette metallet ofte er forbundet med store konflikter, sier hun.
Forskningsprosjektet vil også kunne gi stor synergieffekt for bruk av 3D-printede komponenter i andre næringer.

– 3D-printing er en teknologi som gir mulighet for å produsere deler raskt når behovet er der, dermed kan man redusere kostnader ved å innskrenke lagerplass og unngå overproduksjon av ubrukte reservedeler, avslutter Minde.

Prosjektet er lagt til Institutt for maskin, bygg og materialteknologi, og forskningsgruppen som jobber med materialteknologi: Vidar Folke Hansen, Mona Wetrhus Minde og Wakshum Mekonnen Tucho. Med i gruppen er også: Professor emeritus Ove Tobias Gudmestad og Thor Ole Gulsrud, Helsevitenskaplig fakultet.

Tekst: Mari Løvås

Publisert 31.01.2020