Guide complet de l'impression 3D biocompatible

L'impression 3D biocompatible utilise des matériaux biocompatibles ou des biomatériaux, qui sont des matériaux naturels ou synthétiques pouvant fonctionner au contact étroit de tissus vivants ou même remplacer une partie d'un système vivant. Les matériaux biocompatibles sont conçus pour interagir avec des systèmes biologiquement actifs pour évaluer, traiter, augmenter ou remplacer tout tissu, organe ou fonction du corps.

Par exemple, les biomatériaux sont utilisés pour les articulations, les sutures, les plaques osseuses et les dispositifs médicaux tels que les prothèses dentaires, les appareils auditifs, les stimulateurs cardiaques, etc. Un biomatériau utilisé pour la fabrication d'implants doit contenir certaines propriétés désirables importantes pour une utilisation à long terme dans le corps sans être rejeté.

Réglementations des matériaux

La norme ISO 10993 (norme internationale pour les essais de dispositifs) fournit des directives sur la manière dont les matériaux biocompatibles peuvent être utilisés et testés dans le cadre d'une stratégie plus large de gestion et de réduction des risques. Par exemple, ces tests garantissent que les matériaux ne sont pas toxiques ou qu'ils ne provoquent pas d'irritation cutanée. Vous pouvez trouver ici des directives détaillées sur les réglementations ISO 10993.

Impression 3D de matériaux biocompatibles

La plupart des technologies d'impression 3D peuvent utiliser efficacement des plastiques, élastomères et métaux biocompatibles pour les prototypes et les pièces fonctionnelles. Comparé aux autres technologies de fabrication, l'impression 3D de matériaux biocompatibles offre de meilleures possibilités en termes de complexité et de personnalisation, ce qui est très important pour l'industrie médicale. Par exemple, un appareil auditif généralement disponible sur le marché peut ne pas s'adapter confortablement à une oreille particulière. Dans de tels cas, il est viable de nos jours de les imprimer sur mesure selon les dimensions de l'oreille.

Options de matériaux biocompatibles pour l'impression 3D disponibles chez Xometry

Polyamide 12 (Nylon PA)

C'est un matériau hautement polyvalent, léger, résistant à la corrosion et aux produits chimiques. Il est également tenace et flexible avec une haute résistance à la traction et aux chocs. Le Nylon PA12 peut être stérilisé à l'aide d'oxyde d'éthylène, de produits chimiques, d'irradiation gamma, de plasma gazeux et d'autoclave à vapeur. Il est imprimé en utilisant les technologies MJF, SLS et FDM. En tant que matériau de grade médical, le Nylon PA-12 est certifié et testé ISO-10993 et USP Classe I-IV. Il est couramment utilisé dans les prothèses et les tiges intramédullaires.

Silicone (Sil 30)

Le Silicone 30 est un élastomère biocompatible résistant à la chaleur, à la déchirure et hautement flexible. Il est couramment utilisé dans la fabrication de wearables avec contact cutané, tels que les masques respiratoires. Il est conforme à l'ISO 10993-5 et 10993-10. Le silicone peut être imprimé en utilisant l'impression 3D Carbon DLS.

CE 221

L'ester cyanate (CE 221) est connu pour sa rigidité, sa résistance aux hautes températures et aux produits chimiques. Il est testé conformément à l'ISO 10993-5 et est biocompatible. Il est stérilisé à l'autoclave à vapeur, à l'oxyde d'éthylène (EtO), à l'irradiation gamma et au faisceau d'électrons. Ils peuvent être utilisés pour fabriquer par exemple des cathéters et des seringues.

EPX 82

L'époxy 82 est biocompatible et possède une bonne stabilité chimique, thermique et UV – ce qui en fait un matériau polyvalent et versatile pour une large gamme d'applications. Sa résistance aux chocs et à la chaleur permet également une durabilité au cyclage thermique, le rendant approprié pour une utilisation continue entre températures variables. Sa haute résolution permet également des conceptions précises et exactes. Il est testé contre la toxicité et l'irritation selon l'ISO 10993-5 et -10 et est stérilisé à l'autoclave à vapeur, à l'oxyde d'éthylène (EtO), à l'irradiation gamma, au faisceau d'électrons. Il est imprimé en utilisant l'impression 3D Carbon DLS.

RPU 70

Le polyuréthane rigide 70 est un matériau à haute résistance, ténacité fonctionnelle et haute ductilité. Il peut être imprimé en 3D avec l'impression 3D Carbon DLS, il est conforme à l'ISO 10993-5 et 10993-10 et est biocompatible. Il est stérilisé à l'autoclave à vapeur, à l'oxyde d'éthylène (EtO), à l'irradiation gamma, au faisceau d'électrons.

FPU 50

Le FPU 50 est un matériau semi-rigide avec une élasticité intégrée qui le rend résistant à l'abrasion, à la fatigue et aux chocs. Le FPU 50 est biocompatible et a satisfait aux exigences de biocompatibilité selon l'ISO 10993-5. Il peut être stérilisé à l'oxyde d'éthylène (EtO), à l'irradiation gamma, au faisceau d'électrons et est compatible avec l'usage médical. Il est imprimé en utilisant l'impression 3D Carbon DLS.

True Silicone

True Silicone est le seul matériau 100 % silicone pur disponible pour l'impression 3D. Il permet de produire des impressions 3D biocompatibles haute performance en 4 options de dureté Shore différentes (A20, A35, A50, A60). True Silicone est conforme aux normes ISO 10993. Le matériau est maintenant largement utilisé dans les domaines des produits industriels, personnels et médicaux. Ce matériau peut être imprimé en utilisant la stéréolithographie (SLA).

ABS M30i

ABS M30i est un autre thermoplastique largement utilisé dans l'industrie médicale. En plus d'être biocompatible, il est également stérilisable à l'irradiation gamma, à l'oxyde d'éthylène et au plasma gazeux. Certifié ISO et USP Classe I-IV, ce matériau est souvent utilisé pour produire des équipements médicaux et des modèles anatomiques détaillés. Il peut également être utilisé pour les prothèses. ABS M30i est tenace et a une haute résistance à la traction et aux chocs. Il est imprimé en utilisant le FDM.

PC ISO

Ce matériau est couramment utilisé pour créer des moules, des prototypes et des guides chirurgicaux personnalisés. Bien que le PC ISO ait une finition de qualité inférieure au Nylon PA12, il est fort et résistant à la chaleur avec une haute résistance à la traction. Le PC ISO est également biocompatible, bien qu'à court terme, et peut être stérilisé par irradiation gamma et oxyde d'éthylène. Le PC ISO est imprimé via FDM.

Polyétherimide (ULTEM 1010)

Comparé aux autres thermoplastiques FDM, l'ULTEM 1010 est l'un des plus résistants à la chaleur et aux produits chimiques. Il est également hautement biocompatible et peut être stérilisé à l'irradiation gamma, à l'oxyde d'éthylène, au plasma gazeux et à l'autoclave à vapeur. L'ULTEM 1010 est utilisé pour imprimer des guides chirurgicaux, des prototypes et des prothèses.

Acier inoxydable (17-4PH)

L'acier inoxydable est un métal à haute résistance qui est biocompatible et peut être stérilisé par diverses méthodes. Cependant, sa résistance à la corrosion est à court terme, le rendant moins préférable que le titane et le cobalt-chrome, surtout pour les implants. Ce matériau est excellent pour les outils chirurgicaux et les implants temporaires. Il peut être imprimé en utilisant la technologie de frittage laser direct de métal (DMLS).

Conclusion

La fabrication additive associée à des matériaux biocompatibles offre de grandes possibilités pour la production de dispositifs médicaux, d'implants et de wearables personnels. En utilisant les services d'impression 3D à la demande de Xometry, vous pouvez obtenir la quantité requise d'impressions 3D biocompatibles en jusqu'à 3 jours. Téléchargez simplement vos modèles CAO et choisissez les options de fabrication requises.

En savoir plus sur l'utilisation de l'impression 3D dans l'industrie médicale dans notre infographie.