3D-tulostuksella lujempia hammasproteeseja ja parempia lääkeannosteluvalmisteita

Teksti: Siiri Welling

Syksyllä aloittanut AMBioPharma -hankkeessa kehitetään uusia lääkeannosteluvalmisteita ja niiden valmistusprosesseja, sekä selvitetään, miten 3D-tulostuksen avulla voi luoda kestäviä hammasproteeseja. Tarkoituksena on myös selvittää, miten In Vitro -diagnostiikkapuolella 3D-tulostus auttaa esimerkiksi analyysikittien valmistuksessa.  

In Vitro -diagnostiikalla eli IVD:llä tarkoitetaan testejä, joita tehdään potilaan elimistön ulkopuolella potilaan verestä tai muista nesteistä ja kudoksista. Näyte asetetaan analyysikittiin, joka tuottaa tuloksen näytteestä. 

– Hammaslääketieteessä 3D-tuloksella on etunsa, sillä sen avulla voidaan tulevaisuudessa lisätä kuituvahvikkeita tulostusprosessin aikana proteeseihin. Suussa on isot purentavoimat ja proteesiakryylistä tehdyt hammasproteesit eivät kestä niitä ilman vahvikkeita, kertoo lehtori ja Suun terveys -tutkimusryhmän tutkimusvastaava Pasi Alander Turun ammattikorkeakoulusta.

– Lääkkeiden 3D-tulostusprosessia kehitetään erilaisilla laskennallisilla malleilla. Fysiikkamalleilla päästään käsiksi erilaisten materiaalien laskennalliseen suunnitteluun 3D-tulostusta varten sekä 3D-tulostinten komponenttien suunnitteluun. Karkeamman tason prosessimalleilla taas pystytään optimoimaan ja automatisoimaan 3D-tulostusprosessia, joista jälkimmäinen on tärkeä teollisessa käytössä, lisää yliopettaja ja Computational Engineering and Analysis -tutkimusryhmän tutkimusvastaava Eero Immonen. 

Hankkeessa selvitetään jo olemassa olevien materiaalien soveltuvuutta bio- ja lääkealan 3D-tulostukseen. Tarkoitus on myös suunnitella ja kehittää itse laitteistoa ja tulostusprosessia. 

– Ensin tietysti testataan erilaisia jo olemassa olevia materiaaleja, eli mitkä kaikki materiaalit sopivat 3D-tulostukseen. Tarvittaessa kehitämme uusia materiaaleja. Se koskee lähinnä lääkeannostelupuolta, sanoo yliopettaja ja Uudet materiaalit ja prosessit -tutkimusryhmän tutkimusvastaava Mika Jokinen. 

Jokinen kertoo, että henkilökohtainen lääketieteen merkitys on nousussa terveydenhuollossa ja 3D-tulostus on lupaava tekniikka henkilökohtaisten lääkeannosteluvalmisteiden kehittämiseen.  

– Kaikille ei aina sovi sama lääkeannos, ja jotkut voivat tarvita kahta tai kolmea eri lääkettä. Tähän voisi kehittää sellaisen implantin tai tabletin, johon itsessään voisi laittaa nämä lääkkeet ja oikeat määrät niitä lääkkeitä yhteen, visioi Jokinen.

3D-tulostusta on kehitettävä

AMBioPharma on kuitenkin aloitteleva hanke. Sen jälkeen hankkeessa kehiteltyjä ratkaisuja voidaan kehittää edelleen toisissa hankkeissa. 3D-tulostuksen osaamiskeskusta bio- ja lääketeollisuuden näkökulmasta on kehitelty myös MMAM-hankkeessa , joka päättyy joulukuussa. 

– 3D-tulostusta on kehitettävä, sillä olemassa olevat laitteet ja materiaalit eivät ole vielä riittävän hyviä. Hammasproteesien osalta joitakin rakenteita on hankala tehdä perinteisillä valmistustavoilla. Myös biologisten lääkkeiden määrä lisääntyy, minkä vuoksi niille on kehitettävä parempia annostelutapoja, sanoo Jokinen. 

Turun ammattikorkeakoulusta hankkeessa on mukana kolme tutkimusryhmää: Mika Jokisen luotsaama Uudet materiaalit ja prosessit, lehtori Pasi Alanderin luotsaama Suun terveyden tutkimusryhmä ja Eero Immosen Computational Engineering and Analysis .

Turun ammattikorkeakoulun kanssa hankkeessa ovat osatoteuttajina Turun yliopiston biotekniikan ja teollisuusfysiikan tutkimusryhmät ja Åbo Akademin farmasia ja luonnonmateriaalitekniikka. 

AmbioPharma-hanke päättyy elokuussa 2023, ja se on saanut Euroopan aluekehitysrahaston tukea.