研究人員從倫敦大學學院（UCL），擁有3D打印抗菌助聽器，可以幫助預防耳部感染的長時間使用后形成。
通過數字光處理（DLP）方法制造的助聽器裝有兩種抗生素，環丙沙星和氟輕松，并由兩種聚合物樹脂ENG Hard和Flexible制成。該研究突出了大桶光聚合3D打印技術在制造具有抗菌特性的患者專用醫療設備中的潛力。
研究人員成功地證明了制造裝有兩種藥物的助聽器的可能性
3D打印定制助聽器
助聽器是個性化醫療設備如何從3D打印的發展中受益的最重要的例子之一。實際上，根據比利時軟件和3D打印服務提供商的說法，Materialize現在已經通過3D打印定制制造了世界上約99％的助聽器。
除了Materialise之外，EnvisionTEC，Formlabs和Sonova等全球制造商多年來一直在進行3D打印助聽器和定制耳機。
2017年，EnvisionTEC宣布與3D掃描和軟件公司3Shape建立新的合作伙伴關系，以繼續提供3D打印入耳式設備，而在CES 2018上，Formlabs也與3Shape合作展示其Form 2 3D打印機和3Shape的Phoenix in-耳掃描儀可制作定制的耳塞。
從2000年代初開始使用3D打印機制造助聽器以來，Sonova及其子品牌Phonak每年生產成千上萬種定制助聽器。2017年，該公司使用粉末床融合（PBF）金屬增材制造技術生產了首款鈦3D打印助聽器Virto B-鈦。
在其他地方，澳大利亞聽力公司Blamey Saunders Hears 推出了“世界首創”的3D打印模塊化，可自我適配的助聽器，帶有智能手機控制功能。該項目的主要目的是消除與聽力損失相關的社會污名，該項目的主要目的還包括Extel Technologies，位于墨爾本的RMIT大學和Swinburne大學的參與。
Virto B鈦助聽器。圖片來自Phonak
通過DLP制造助聽器
長時間使用助聽器會改變耳道微生物群，并增加真菌和細菌感染的風險。根據UCL研究人員的說法，用局部抗生素治療耳部感染遠比僅清潔耳部更為有效，但是具有抗生物膜特性的助聽器尚未真正開發出來。
因此，科學家們開始執行一項任務，即采用DLP 3D打印技術為耳部感染患者制造載藥的助聽器。如果成功的話，新的藥物設備組合可以幫助避免因感染而中斷助聽器。選擇環丙沙星和氟輕松丙酮作為藥物組合，因為它們通常用于治療耳部感染的滴耳液中。
為了制備光敏聚合物溶液，將撓性樹脂和ENG硬樹脂與12％的環丙沙星和0.5％的fluocinolone acetonide混合。然后將所得的光敏聚合物溶液加載到Kudo3D Titan 2 HR 3D打印機中，該打印機配備了為打印助聽器而優化的數字投光器。模板隨后用于打印助聽器，該模板是從兩名志愿者的右耳模具中獲得的，并作為立體光刻文件導出到Kudo3D的3D打印軟件中。印刷完畢后，將助聽器用異丙醇洗滌，并在60°C下用紫外線可見光固化一小時。
在測試過程中，裝有藥物的助聽器表現出有效的抗生物膜活性，并完全抑制了器械表面細菌的生長。在檢查助聽器的藥物釋放特性時，可以觀察到DLP 3D打印的載有藥物的盤片持續釋放環丙沙星和氟輕松丙酮的時間超過7天，此后持續的速度要慢得多。中耳炎或耳朵發炎通常需要一到兩周的藥物治療，這表明研究人員的載藥設備將在所需的時間內提供有效的治療。
（A）助聽器的3D掃描模型；使用（B）ENG硬質樹脂和（C）柔性樹脂的DLP 3D打印助聽器。圖片來自ScienceDirect。
載藥助聽器的意義
通過這項研究，UCL研究人員成功地證明了將通常用作滴耳劑以治療耳部感染的藥物組合摻入DLP 3D打印助聽器中以預防和治療生物膜相關感染的能力。
DLP過程的靈活性使助聽器可以個性化，使其適合患者的耳朵解剖結構。與成型等其他制造方法相比，發現DLP 3D打印在產量低且避免制造模具的情況下具有成本效益，而模具制造需要機械，材料和人工上的額外成本。
科學家們現在正在通過研究將DLP 3D打印與人工耳蝸相結合的可行性來擴展其工作的適用性。概念驗證研究也可以過渡和擴展，以使用各種不同的設備治療其他疾病，從而實現更高水平的個性化治療。
來源：白令三維
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