অধঃপতনযোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণ এবং 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির একীকরণ এবং উদ্ভাবন

ক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণ:অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার পদার্থ হল জৈব-অবচনযোগ্য পলিমার পদার্থের একটি শ্রেণী, যা প্রাকৃতিক পরিবেশে বা জীবের এনজাইমেটিক হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে ধীরে ধীরে ছোট অণুতে পচে যেতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত জীব দ্বারা শোষিত হয় বা শরীর থেকে নিঃসৃত হয়। এই ধরনের উপাদানের ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা, অবনতি এবং প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতার কারণে চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।

সাধারণ অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণ:পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ), পলিগ্লাইকোলিক অ্যাসিড (পিজিএ), পলিফাই-ক্যাপ্রোল্যাকটোন (পিসিএল), পলিট্রিমিথাইল কার্বোনেট (পিটিএমসি), পলিপ-ডাইসাইক্লোহেক্সানোন (পিপিডিও) এবং আরও কিছু সহ। এই উপকরণগুলির অবক্ষয় চক্র, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং হাইড্রোফিলিসিটি বিভিন্ন মনোমার অনুপাত এবং কপোলিমারাইজেশন পদ্ধতি দ্বারা বিভিন্ন চিকিৎসা চাহিদা মেটাতে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির সাথে মিলিত অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণগুলি ব্যক্তিগতকৃত চিকিৎসা কাস্টমাইজেশনে দুর্দান্ত সম্ভাবনা দেখায়, সঠিকভাবে জটিল চিকিৎসা ইমপ্লান্ট তৈরি করতে পারে যা রোগীদের, সার্জিক্যাল গাইড ইত্যাদির চাহিদা মেটাতে পারে, একই সময়ে নির্ভুল ওষুধ অর্জন করতে, উপাদানগুলি শোষিত হতে পারে। কাজ শেষ হওয়ার পরে শরীর, মাধ্যমিক অস্ত্রোপচারের ঝুঁকি হ্রাস করে এবং রোগীদের পুনর্বাসনকে উন্নীত করে।

প্রথমত, চিকিৎসার উদ্দেশ্যে অবনমিত পলিয়েস্টার উপকরণের ব্যক্তিগতকৃত কাস্টমাইজেশন

ব্যক্তিগতকৃত বাস্তবায়ন

1. মনোমার অনুপাত এবং কপোলিমারাইজেশন পদ্ধতি:

অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণগুলির মনোমার অনুপাত এবং কপোলিমারাইজেশন মোড সামঞ্জস্য করে, অবক্ষয় সময়কাল, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণগুলির হাইড্রোফিলিসিটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ) এবং polε-ক্যাপ্রোল্যাকটোন (পিসিএল) এর কপলিমার পিএলসিএল পিএলএ এবং পিসিএল এর অনুপাত পরিবর্তন করে উপাদানের অবক্ষয়ের হার এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।

2. আণবিক চেইন গঠন নকশা: 

পলিমারের আণবিক চেইন স্ট্রাকচার ডিজাইন যেমন আণবিক ওজনের আকার এবং বন্টন প্রস্থ, শেষ পরিবর্তন, ব্লক, ব্রাঞ্চিং, ক্রসলিংকিং, হাইপারব্র্যাঞ্চড ইত্যাদি, উপকরণের বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পলিল্যাকটিক অ্যাসিডের শক্তি এবং দৃঢ়তা নমনীয় চেইন সেগমেন্টগুলি প্রবর্তন করে বা ক্রস-লিঙ্কযুক্ত নেটওয়ার্কগুলি তৈরি করে উন্নত করা যেতে পারে।

3. সমষ্টি গঠন নিয়ন্ত্রণ: 

পলিমারের একত্রীকরণ কাঠামো যেমন ওরিয়েন্টেশন এবং ক্রিস্টালাইজেশন নিয়ন্ত্রণ করে, অবক্ষয় চক্র এবং উপকরণের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, যান্ত্রিক স্ব-শক্তিবৃদ্ধি খসড়া অভিযোজনের মাধ্যমে পিএলএলএ কে তন্তুময় স্ফটিক গঠনে প্ররোচিত করে অর্জন করা যেতে পারে। পিএলএলএ পদার্থের অবক্ষয় চক্র নিউক্লিটিং এজেন্টগুলির সাথে পিএলএলএ উপকরণগুলির স্ফটিকতা সামঞ্জস্য করে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

4. ব্লেন্ডিং ডিজাইন: 

ভিন্নধর্মী সিস্টেমের টেক্সচার কাঠামোকে মিশ্রন এবং অন্যান্য উপায়ে কার্যকরভাবে অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যান্ত্রিক শক্তি এবং অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার কম্পোজিটগুলির জৈবিক কার্যকলাপ বায়োঅ্যাকটিভ অজৈব ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলিকে মিশ্রিত করে উন্নত করা যেতে পারে। বিকাশযোগ্য উপাদান মিশ্রিত করে, বিকাশযোগ্য পলিয়েস্টার উপাদানকে বিকাশযোগ্য প্রভাব দেওয়া যেতে পারে।

ব্যক্তিগতকৃত অ্যাপ্লিকেশন উদাহরণ

1. টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং এবং রিজেনারেটিভ মেডিসিন: 

3D প্রিন্টেড টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং স্টেন্ট প্রস্তুত করতে ডিগ্রেডেবল পলিয়েস্টার উপকরণ ব্যবহার করা যেতে পারে, যা রোগীদের নির্দিষ্ট প্রয়োজনে ব্যক্তিগতকৃত করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, উপাদানের অবক্ষয়ের হার এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে সামঞ্জস্য করে, রোগীর টিস্যুর সাথে মেলে একটি স্ক্যাফোল্ড প্রস্তুত করা যেতে পারে, যার ফলে টিস্যু পুনর্জন্ম এবং মেরামত প্রচার করা যায়।

2. সার্জিক্যাল এইডস: 

3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি অস্ত্রোপচারের এইডস তৈরি করতে পারে, যেমন সার্জিক্যাল গাইড, সার্জিক্যাল মডেল, ইত্যাদি। এই সরঞ্জামগুলি ডাক্তারদের অস্ত্রোপচারের আগে অনুকরণ করতে এবং পরিকল্পনা করতে সাহায্য করতে পারে, অস্ত্রোপচারের সঠিকতা এবং সুরক্ষা উন্নত করতে পারে।

3. বায়োডিগ্রেডেবল মেডিকেল ডিভাইস: 

যেমন বায়োডিগ্রেডেবল স্টেন্ট, এই ডিভাইসগুলি শরীরে ইমপ্লান্টেশনের পরে ধীরে ধীরে ক্ষয় করতে পারে, ঐতিহ্যগত ধাতব স্টেন্টগুলির কারণে হতে পারে এমন দীর্ঘমেয়াদী ঝুঁকিগুলি এড়াতে পারে। একই সময়ে, বায়োডিগ্রেডেবল স্টেন্টগুলির ব্যক্তিগতকৃত নকশা রোগীর রক্তনালী গঠনের সাথে আরও ভালভাবে খাপ খাইয়ে নিতে পারে এবং চিকিত্সার প্রভাবকে উন্নত করতে পারে।

পিসিএল, পিএলএ এবং পিএলসিএল এর বায়োমেডিকেল উপকরণের ক্ষেত্রে তাদের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পিসিএলের ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা, নিয়ন্ত্রণযোগ্য অবক্ষয় এবং চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তবে, অবক্ষয়ের হার ধীর এবং শক্তি তুলনামূলকভাবে কম। পিএলএ সম্পূর্ণ বায়োডিগ্রেডেশন, ভাল প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা এবং উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি আছে. কিন্তু ভঙ্গুরতা বড়, অবনতির হার খুব দ্রুত হতে পারে।

পিএলসিএল পিএলএ-এর শক্তির সাথে পিসিএল-এর দৃঢ়তাকে একত্রিত করে, নিয়ন্ত্রণযোগ্য অবক্ষয় চক্র, চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা রয়েছে। এটি বিভিন্ন টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশন যেমন তরুণাস্থি মেরামত, স্নায়ু নালী, ভাস্কুলার স্টেন্ট এবং হাড় মেরামতের জন্য উপযুক্ত। টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে পিএলসিএল অ্যাডেটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং প্রযুক্তির প্রয়োগের উল্লেখযোগ্য সুবিধা এবং সম্ভাবনা রয়েছে।

দ্বিতীয়ত, টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং-এ পিএলসিএল অ্যাডেটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং প্রযুক্তির প্রয়োগ

1. বাহ্যিক শ্বাসনালী স্টেন্ট: 

আকৃতি মেমরি ফাংশন সহ পিএলসিএল উপাদান 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির মাধ্যমে ব্যক্তিগতকৃত আকৃতি এবং আকার সহ একটি বাহ্যিক শ্বাসনালী স্টেন্ট প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়। ইমপ্লান্টেশনের পরে স্টেন্টটি দ্রুত পূর্বনির্ধারিত আকারে ফিরে আসতে পারে, শ্বাসনালীকে স্থিতিশীল সমর্থন প্রদান করতে পারে এবং ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা এবং অবক্ষয়যোগ্যতা থাকতে পারে।

2. স্তন ইমপ্লান্ট: 

ব্যক্তিগতকৃত স্তন ইমপ্লান্টগুলি রোগীর স্তনের আকার এবং আকারের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে অবক্ষয়যোগ্য পলিয়েস্টার উপকরণ ব্যবহার করে প্রস্তুত করা হয়। ইমপ্লান্টটি সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে অবনমিত হতে পারে এবং অবশেষে শরীর দ্বারা শোষিত হতে পারে, ঐতিহ্যগত ইমপ্লান্টের সাথে আসতে পারে এমন দীর্ঘমেয়াদী জটিলতাগুলি এড়িয়ে যায়।

3. অন্যান্য চিকিৎসা ডিভাইস: 

ডিগ্রেডেবল পলিয়েস্টার উপকরণগুলি ব্যক্তিগতকৃত অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট, কার্ডিওভাসকুলার ইন্টারভেনশনাল ডিভাইস, শোষণযোগ্য সেলাই এবং অন্যান্য মেডিকেল ডিভাইস প্রস্তুত করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ডিভাইসগুলি রোগীদের ব্যক্তিগত প্রয়োজন অনুযায়ী কাস্টমাইজ করা যেতে পারে, চিকিত্সার ফলাফল এবং রোগীদের জীবনযাত্রার মান উন্নত করে।

পলিমার উপাদান টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে সফলভাবে পিএলসিএল সংযোজক উত্পাদন প্রযুক্তি প্রয়োগ করেছে, এবং মেডিকেল 3D প্রিন্টিং তার, জৈবিক 3D প্রিন্টিং এবং মেডিকেল মাইক্রোস্ফিয়ার কাঁচামালের এসএলএস 3D প্রিন্টিংয়ের মতো অনেক ক্ষেত্রে প্রসারিত হয়েছে।

তৃতীয়ত, অবক্ষয়যোগ্য বায়োমেডিকাল উপকরণের প্রয়োগ

মেডিকেল 3D প্রিন্টিং তার

3D প্রিন্টিং ম্যাক্সিলোফেসিয়াল হাড়/স্কাল মেরামত, তরুণাস্থি মেরামত ছিদ্রযুক্ত স্ক্যাফোল্ডস, ভাস্কুলার স্ক্যাফোল্ডস ইত্যাদিতে পিএলএ মেডিকেল তারের গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ মূল্য রয়েছে। এর ভাল জৈব শোষণযোগ্যতা, উচ্চ শক্তি এবং নমনীয়তা এবং ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা পিএলএ 3D প্রিন্টেড লাইনগুলিকে চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত করে তোলে। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে শোষণযোগ্য ম্যাক্সিলোফেসিয়াল হাড় মেরামত ইমপ্লান্ট এবং ছিদ্রযুক্ত হাড় মেরামতের স্ক্যাফোল্ড।

এসএলএস 3D প্রিন্টিং-এ মেডিকেল মাইক্রোস্ফিয়ারের প্রয়োগ

23শে জুলাই, 2024-এ, "A মেডিকেল 3D প্রিন্টিং নিয়ন্ত্রণযোগ্য মাইক্রোস্ফিয়ার প্রস্তুতি প্রক্রিয়া" নামে একটি প্রযুক্তি সফলভাবে শেনজেন গুয়াংহুয়া ওয়েইয়ে কো., লিমিটেড. এবং এর সহযোগী প্রতিষ্ঠান শেনজেন জুশেং বায়োটেকনোলজি কো., LTD. দ্বারা বিকাশ করা হয়েছে, আনুষ্ঠানিকভাবে রাজ্যের বুদ্ধিজীবী সম্পত্তির পর্যালোচনা পাস করেছে। এবং জাতীয় উদ্ভাবনের পেটেন্ট অনুমোদন জিতেছে। উদ্ভাবনটি একটি প্রস্তুতির প্রক্রিয়ার বিকাশের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে যা নিশ্চিত করে যে মেডিকেল 3D প্রিন্টিং-এ ব্যবহৃত মাইক্রোস্ফিয়ারগুলির একটি নিয়ন্ত্রণযোগ্য কণার আকার এবং বায়োডিগ্রেডেশন হার রয়েছে।

প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার মূল হল মাইক্রোস্ফিয়ারের কণার আকার এবং বায়োডিগ্রেডেশন হারের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা, যা চিকিৎসা ক্ষেত্রে এসএলএস 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রয়োগের জন্য একটি শক্তিশালী সমর্থন প্রদান করে।

1. ড্রাগ ডেলিভারি সিস্টেম:

মেডিকেল মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি ওষুধ সরবরাহ ব্যবস্থার বাহক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং নির্দিষ্ট কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্য সহ মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি এসএলএস 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি দ্বারা সুনির্দিষ্টভাবে প্রস্তুত করা যেতে পারে। এই মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি ওষুধের উপাদান বহন করতে পারে এবং শরীরে ওষুধের সুনির্দিষ্ট মুক্তি অর্জন করতে পারে, ওষুধের কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হ্রাস করতে পারে।

2. টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং ভারা: 

এসএলএস 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি বায়োনিক কাঠামো এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং স্ক্যাফোল্ড প্রস্তুত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ভারাগুলির একটি উপাদান হিসাবে, মেডিকেল মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি কোষের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় সহায়তা এবং পুষ্টি সরবরাহ করতে পারে এবং টিস্যু পুনর্জন্ম এবং মেরামতকে উন্নীত করতে পারে।

3. কোষ সংস্কৃতি মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট: এসএলএস 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির মাধ্যমে, মাইক্রোপোর গঠন এবং জটিল জ্যামিতি সহ কোষ সংস্কৃতি মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট প্রস্তুত করা যেতে পারে। মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের একটি অংশ হিসাবে, মেডিকেল মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি কোষের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় সংযুক্তি পয়েন্ট এবং পুষ্টি সরবরাহ করতে পারে এবং কোষের সংস্কৃতির অবস্থাকে অপ্টিমাইজ করতে পারে।

3D বায়োপ্রিন্টিং

পিসিএল হল একটি থার্মোপ্লাস্টিক পলিয়েস্টার যার ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা, অবনতি এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পিসিএল কাঁচামাল বিভিন্ন 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি (যেমন ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং এফডিএম, সিলেক্টিভ লেজার সিন্টারিং এসএলএস, ইত্যাদি) দ্বারা প্রক্রিয়া করা যেতে পারে যাতে জটিল কাঠামো এবং ফাংশন সহ 3D মুদ্রিত পণ্য তৈরি করা যায়।

কণা গলে যাওয়া এক্সট্রুশন বায়োপ্রিন্টিংয়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া, যার মধ্যে পিসিএল কণাগুলিকে একটি গলিত অবস্থায় গরম করা এবং তারপর একটি অগ্রভাগের মাধ্যমে একটি প্রিন্টিং প্ল্যাটফর্মে থ্রিডি স্ট্রাকচার স্তর তৈরি করার জন্য তাদের বহিষ্কৃত করা জড়িত। এই প্রক্রিয়ার উচ্চ নির্ভুলতা, উচ্চ দক্ষতা এবং বিভিন্ন চিকিৎসা চাহিদা মেটাতে উচ্চ নমনীয়তার সুবিধা রয়েছে।

1. টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং:

কোষের বৃদ্ধি এবং পার্থক্যকে সমর্থন করতে এবং টিস্যু মেরামত এবং পুনর্জন্মকে উন্নীত করতে পিসিএল একটি টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং স্ক্যাফোল্ড উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। বায়োপ্রিন্টিং প্রযুক্তির মাধ্যমে, টিস্যু মেরামত এবং পুনর্জন্মের জন্য আরও ভাল সহায়তা প্রদানের জন্য জটিল কাঠামো এবং ফাংশন সহ টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং স্ক্যাফোল্ডগুলি প্রস্তুত করা যেতে পারে।

2. অস্ত্রোপচার পরিকল্পনা: 

পিসিএল কাঁচামাল রোগীদের নির্দিষ্ট অংশের 3D মডেল প্রিন্ট করতে ব্যবহৃত হয়, যা সার্জনদের অস্ত্রোপচার পরিকল্পনা এবং সিমুলেশন অপারেশন করতে সাহায্য করে। এটি অস্ত্রোপচারের সঠিকতা এবং নিরাপত্তা উন্নত করতে পারে এবং অস্ত্রোপচারের ঝুঁকি কমাতে পারে।

3. মেডিকেল ডিভাইস এবং ইমপ্লান্ট: 

পিসিএল কাঁচামালগুলি চিকিৎসা যন্ত্র এবং ইমপ্লান্ট তৈরি করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন সার্জিক্যাল গাইড, হাড়ের পিন, হাড়ের প্লেট ইত্যাদি। এই চিকিৎসা যন্ত্র এবং ইমপ্লান্টগুলির ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং বিভিন্ন চিকিৎসার প্রয়োজন মেটাতে পারে।