„`html
Dezvoltarea biomaterialelor pentru reconstrucția țesuturilor moi
Într-un interviu, experții din industrie Florian Plouviez și Kévin Roux discută despre utilizarea biomaterialelor, extracției și fabricării aditive pentru dezvoltarea și scalarea dispozitivelor medicale în medicina regenerativă și reconstrucția țesuturilor moi.
Kévin Roux: Am fost la Lattice Medical timp de opt ani. Sunt inginer de materiale, iar o mare parte din rolul meu implică lucrul cu echipamentele și ajutarea transferului proceselor de la R&D în producția industrială. Asta înseamnă că nu ne uităm doar dacă ceva funcționează în etapa de prototip, ci și dacă procesul poate fi scalat și reprodus ulterior în mediu de fabricație.
Florian Plouviez: Eu sunt la Lattice Medical de aproximativ trei ani și jumătate și ocup funcția de manager de afaceri. Mă ocup de activitatea de afaceri din jurul biomaterialelor companiei, inclusiv vânzări, fabricare pe bază de contract și dezvoltare de produse. O mare parte din munca mea implică sprijinirea clienților și ajutarea lor în traducerea nevoilor de dezvoltare în proiecte care pot avansa spre producție.
Ce își propune Lattice Medical în domeniul medicinei regenerative și reconstrucției țesuturilor moi?
Florian Plouviez: Lattice Medical este o companie franceză înființată în 2017, cu scopul de a dezvolta abordări inovatoare în medicina regenerativă. Unul dintre primele domenii importante pe care ne-am concentrat a fost reconstrucția sânilor pentru femeile care au trecut prin tratamente împotriva cancerului. Scopul nostru nu este neapărat de a înlocui abordările existente, ci de a oferi o altă modalitate de a sprijini vindecarea și reconstrucția folosind biomateriale. Lucrăm cu matrice polimerice concepute pentru a ajuta la îmbunătățirea reconstrucției țesuturilor, cu obiectivul de a permite, în cele din urmă, reconstrucția folosind propriul țesut al pacientului.
Această activitate a dus la mai multe proiecte. MATTISSE se concentrează pe reconstrucția sânilor, în timp ce RODIN este destinat straturilor mai profunde ale pielii, în special grăsimii și țesutului moale. În mod mai general, dispozitivele noastre medicale sunt dezvoltate folosind tehnologia de fabricație aditivă.
Kévin Roux: De asemenea, avem Lattice Services, unde producem filament pentru imprimarea 3D. Aceasta include filament implantabil, precum și filament medical de calitate pentru aplicații în contact cu pielea. Pe parcursul timpului, extracția a devenit, așadar, o parte importantă a expertizei noastre.
Care sunt cele mai mari provocări științifice și inginerești atunci când treci de la o idee la un dispozitiv medical industrializat?
Kévin Roux: Unul dintre cele mai importante aspecte este proiectarea unui prototip care poate fi industrializat ulterior. Nu ne putem gândi doar la ce funcționează pentru R&D; de la început, trebuie să luăm în considerare și dacă designul și procesul vor fi fezabile mai târziu cu echipamentele și metodele de fabricație disponibile.
O altă provocare majoră este lucrul cu materiale de calitate medicală. Trebuie să identificăm materiale care sunt deja certificate pentru aplicații implantabile și să luăm în considerare aceste cerințe devreme în dezvoltare. Gândirea acestor constrângeri înainte de a avansa în proiect este esențială și reprezintă una dintre cele mai dificile părți ale procesului.
Florian Plouviez: Din perspectiva clientului, întâlnim adesea aceeași provocare. Un proces poate funcționa foarte bine în timpul unei faze academice, de cercetare sau R&D, dar următoarea întrebare este dacă poate fi tradus într-un proces industrial. Asta înseamnă să luăm în considerare echipamentele care sunt validate și potrivite pentru fabricarea de produse medicale, precum și biomaterialele care sunt certificate, de tip GMP sau altfel adecvate pentru aplicație. Este întotdeauna o balanță între dezvoltarea prototipului și proiectarea a ceva care poate fi, în cele din urmă, industrializat.
De ce a devenit extracția o parte atât de importantă a muncii voastre?
Kévin Roux: Inițial, ofeream filament pur fără nimic adăugat. Totuși, unii clienți doreau mai multă funcționalitate din aceste materiale, cum ar fi încorporarea ceramicii în filament. Asta ne-a determinat să ne gândim la cum am putea introduce această funcționalitate folosind un extruder cu două șuruburi. Am început să desfășurăm R&D pentru a încorpora hidroxiapatita (HA) în filamentul nostru imprimabil și am obținut rezultate interne puternice, inclusiv o biocompatibilitate bună.
De acolo, am început să ne gândim dincolo de producerea de implanturi personalizate pentru clienți individuali. Am observat că exista o cerere mai largă pentru acest tip de material, așa că am început să dezvoltăm aceste filamente mai specifice ca produse de sine stătătoare.
Florian Plouviez: Această dezvoltare a venit cu adevărat din feedback-ul pieței. Aveam deja mai multe biomateriale în gama noastră, inclusiv materiale destinate reconstrucției osoase. Clienții ne spuneau că, deși aceste materiale erau potrivite pentru osteointegrare și regenerare osoasă, doreau să meargă mai departe prin adăugarea de ceramică, încărcarea materialului sau altfel de funcționalizare. Asta ne-a împins să dezvoltăm filamente încărcate și funcționalizate, dar a crescut și capacitatea noastră de a răspunde la cerințele personalizate în care echipele de cercetare au nevoie de ceva ce pur și simplu nu există pe piață.
Ce rol joacă extruderul cu două șuruburi Thermo Scientific™ Process 11 în dezvoltarea acestor materiale?
Kévin Roux: Extruderul cu două șuruburi Process 11 ne-a oferit o modalitate de a amesteca componente suplimentare în filamentele noastre imprimabile și de a dezvolta materiale cu funcționalitate specifică. A devenit deosebit de util atunci când am început să încorporăm HA și să experimentăm cu formulări mai avansate.
Florian Plouviez: Unul dintre principalele avantaje este versatilitatea sa. Îl putem folosi atunci când trebuie să funcționalizăm o matrice polimerică sau să o amestecăm cu fibre sau pulberi și este potrivit atât pentru lucrări de cercetare, cât și pentru producție. Pentru echipele de cercetare, adesea trebuie să lucrăm cu cantități relativ mici. În același timp, când ne îndreptăm spre producție, avem nevoie de un debit suficient pentru a fabrica cantități utile. Având echipamente care pot susține ambele capete ale acestui spectru, este deosebit de valoros, deoarece ne permite să lucrăm cu echipele de cercetare în timpul dezvoltării timpurii și apoi să continuăm să sprijinim proiectul pe măsură ce volumele necesare cresc.
De ce este importantă capacitatea de a lucra cu cantități mici în dezvoltarea biomaterialelor?
Kévin Roux: La începutul Lattice Medical, nu aveam echipamente proprii de extracție, așa că a trebuit să căutăm extern. Am cumpărat pelete și am abordat un furnizor convențional de extracție, dar aceștia necesitau aproximativ 10 kilograme de material pentru un prim test. Problema era că un kilogram din acele pelete putea costa câteva mii de euro. Asta reprezenta o investiție foarte semnificativă pentru o companie tânără. După procesul de extracție, obțineam doar aproximativ 500 g de filament, ceea ce a fost o mare dezamăgire.
Această experiență a fost unul dintre motivele pentru care am
