2025年2月,南极熊获悉,Croom Medical与GAM(Global Advanced Metals)合作开发了钽粉闭环供应链,标志着医疗植入物生产向高效、可持续方向迈出重要一步。
△钽材料脊柱融合器
钽在医疗植入物中的独特优势
钽作为一种难熔金属,因其生物相容性、耐腐蚀性、高熔点及优异的机械性能,在医疗领域已有广泛应用历史。其多孔结构设计可促进骨细胞长入,增强骨整合能力,有效减少传统植入物因“应力屏蔽”导致的骨吸收或松动问题。然而,与钛和钴铬等材料相比,其在增材制造中的应用有限。
△Croom Medical 材料测试实验室中的钽晶格压缩测试
钽粉的循环利用体系
Croom Medical与GAM的合作核心在于钽粉的循环利用体系。GAM作为全球领先的难熔金属供应商,提供超纯球形钽粉,并通过回收未使用或报废粉末进行再加工,显著减少材料浪费。这一流程结合了Colibrium Additive的M2激光粉末床熔合(L-PBF)技术,其高分辨率与可重复性支持复杂多孔结构的精密制造,例如仿生晶格设计,可优化植入物的力学性能与生物活性。同时,闭环管理还通过自动化粉末处理系统(如筛分、输送、回收)提升效率,降低人工干预带来的成本与安全风险。
△钽材料修复锥
Croom Medical 研发经理 Shane Keaveney 博士强调了钽的前景:“钽的纯度和特性使其成为下一代植入物的有力候选材料。Croom Medical 的经验和对创新的承诺,加上 GAM 的专业知识,使我们能够提供针对 OEM 需求量身定制的先进解决方案。”
△钽材料髋臼杯
技术积累与临床应用
Croom Medical深耕增材制造领域十余年,已生产超60,000件医疗设备,涵盖钛、钴铬、不锈钢及钽等材料。其技术亮点包括:
●定制化设计:基于患者CT或MRI数据,利用nTopology软件进行解剖匹配的结构建模,并通过Renishaw金属激光PBF技术制造,确保植入物与人体组织高度契合。
●后处理工艺:采用喷砂、电解抛光及热处理等技术优化表面粗糙度,提升植入物的机械性能和生物相容性。
Croom Medical推出了3D打印SI关节固定装置,采用钽材料,设计倾斜植入路径,避免损伤周围神经与血管,展现了其在复杂骨科手术中的创新应用。
行业影响与未来展望
钽增材制造的产业化仍需突破材料成本高、工艺复杂等挑战。Croom Medical与GAM的此次合作有几个方面值得特别注意:
首先是监管合规性,双方严格遵循ISO 13485等医疗质量标准,并推进FDA、CE等认证,确保产品可追溯性与安全性。其次,M2打印机的高可扩展性支持批量生产,满足航空航天与医疗领域对精密零件的需求。最后,闭环供应链减少了贵金属资源消耗,符合全球制造业绿色转型方向。
目前,多家客户已进入原型测试阶段,预计未来钽植入物将在关节重建、颅骨修复等领域加速落地。这一技术突破不仅推动了医疗个性化治疗的发展,也为严格监管行业提供了高效、环保的制造解决方案。
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