PEEK moldável por injeção

Funcionários da PlasticsToday | 24 de setembro de 2021

A empresa química alemã Evonik e a processadora suíça de plásticos Samaplast colaboraram no desenvolvimento de um material baseado em PEEK osteocondutor compatível com moldagem por injeção. Protótipos de implantes espinhais foram moldados para ilustrar as propriedades de processamento do novo polímero de alto desempenho, VESTAKEEP Fusion.

Até agora, era praticamente impossível fabricar implantes a partir de compostos poliméricos com partículas bioativas por moldagem por injeção, porque uma fina camada de polímero geralmente se forma na superfície, impedindo o crescimento do implante, explicou a Evonik em um comunicado à imprensa. As micropartículas especialmente configuradas do VESTAKEEP Fusion e sua distribuição homogênea, no entanto, permitem a formação de aditivos bifásicos funcionais de fosfato de cálcio (BCP) na superfície dos componentes moldados por injeção. Os aditivos permitem que as células ósseas adiram ao implante mais rapidamente e promovem a osteointegração entre o osso e o implante.

"Os fabricantes de implantes estavam perdendo um material PEEK que se funde com as células ósseas e, assim, acelera a cicatrização", disse Marc Knebel, chefe do segmento de mercado de sistemas médicos da Evonik. "Estamos preenchendo essa lacuna no mercado com o VESTAKEEP Fusion e oferecendo uma alternativa aos implantes de titânio, aço inoxidável ou cromo-cobalto."

Inicialmente oferecido em forma de grânulos e como produtos semiacabados, o VESTAKEEP Fusion pode ser moído, moldado por compressão, extrudado e moldado por injeção, disse Evonik. O composto foi otimizado para moldagem por injeção em estreita cooperação com a Samaplast AG.

"Testamos o VESTAKEEP Fusion em máquinas de moldagem por injeção na sala limpa e descobrimos que era muito fácil de processar", disse o CEO da Samaplast, Stefan Okle, em uma declaração preparada. "Graças ao excelente intercâmbio com a Evonik, conseguimos produzir um protótipo em 10 dias." Anteriormente, apenas o desenvolvimento de ferramentas levava de oito a 10 semanas. Com a prototipagem rápida, esse processo pode ser reduzido consideravelmente.

Para demonstrar o potencial médico da tecnologia, a Evonik e a Samaplast produziram protótipos de implantes intervertebrais, conhecidos como gaiolas ou espaçadores, que são usados ​​para preencher o espaço do disco na coluna após sua remoção devido à degeneração discal. "Produzimos uma gaiola que contém todos os detalhes, como serrilhas, roscas e aberturas, que são relevantes para implantes de coluna", explicou Okle.

Graças à liberdade de design proporcionada pela moldagem por injeção, as gaiolas baseadas em VESTAKEEP Fusion podem ser adaptadas para anatomias específicas do paciente e diferentes técnicas cirúrgicas. Os modelos de gaiola mostram a diversidade de design nos intertravamentos e nas cavidades para ossificação. Além disso, o design facilita a orientação do instrumento durante a cirurgia e permite técnicas cirúrgicas minimamente invasivas e amigáveis ​​ao paciente.

Com o VESTAKEEP Fusion, a Evonik apresenta uma nova linha de produtos de materiais de implante baseados em PEEK de última geração que aceleram a fusão óssea e a convalescença. Estudos in vitro documentam um aumento de mais de 30% na adesão e proliferação celular, de acordo com a Evonik. Em testes pré-clínicos, o exame histológico revela uma densa rede de osteoblastos recém-formados na interface osso-implante. A histomorfometria óssea mostra um aumento de aproximadamente duas vezes na aposição óssea. Além disso, os testes de extração demonstram um aumento de mais de duas vezes na fixação do implante, disse a empresa.

A Evonik também está desenvolvendo um filamento VESTAKEEP Fusion imprimível em 3D que pode ser processado por meio de manufatura aditiva usando a tecnologia de fabricação de filamentos fundidos.

A Evonik apresentará o biomaterial VESTAKEEP Fusion durante a feira EUROSPINE em Viena, de 6 a 8 de outubro de 2021.

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