医療インプラント向け3Dプリント技術(Diamond power could be a medical implant’s best friend)

ad

2025-09-24 ロイヤルメルボルン工科大学(RMIT)

RMIT大学の研究チームは、ダイヤモンド粒子を組み込んだチタン素材を用い、流体の動きから電力を生成し、さらに組織を通じて無線給電を受けられる実験的な3Dプリント医療デバイスを開発しました。これにより、電池交換不要で長期間稼働するスマートステントや薬物送達システム、義肢などのインプラント実現に道を開きます。従来の課題であった電池の劣化・再手術の必要性を回避し、体内に能動的電子部品を持たない安全な設計を可能にしました。実験では、液体の流れ変化を遠隔で検出することに成功し、将来的には疾患進行を早期に警告するインプラントへの応用が期待されています。また、この技術はバイオメディカル分野に限らず、アクセス困難な環境でのセンサー利用など幅広い産業への展開も見込まれます。

医療インプラント向け3Dプリント技術(Diamond power could be a medical implant’s best friend)
Professor Kate Fox from RMIT’s School of Engineering holds a spiral-shaped prototype of the diamond–titanium implantable device. Credit: Shu Shu Zheng, RMIT University

<関連情報>

埋め込み型デバイス向けエネルギー回収・無線電力伝送用積層造形ダイヤモンド Additively Manufactured Diamond for Energy Scavenging and Wireless Power Transfer in Implantable Devices

Joshua Zarins, Daniel De Maria, Alan Jones, Deepak Sharma, Amir Ebrahimi, Zhangyu Xu, Omid Kavehei, Peter C. Sherrell, Kate Fox, Arman Ahnood
Advanced Functional Materials   Published: 14 August 2025
DOI:https://doi.org/10.1002/adfm.202508766

Abstract

Additive manufacturing is revolutionizing personalized medicine by enabling prostheses and implantable devices that better match the body’s geometric constraints. This approach has primarily been used for mechanical implants, such as orthopaedic prostheses. Despite its clear benefits, additive manufacturing has not been used in microelectronic implants. This work introduces an additively manufactured diamond-titanium hybrid as a material for the construction of electronically active implantable devices. Wireless power transfer using inductive and capacitive coupling is demonstrated and used to induce localized tissue heating as well as to power up an light emitting diode (LED). At the macroscale, the diamond-titanium hybrid fulfils the requirements of traditional metallic biomaterials. At the nanoscale, the unique attributes of the hybrid material are used to demonstrate energy scavenging from the physiological flow of saline solution and its use for wireless flow sensing. In addition to fulfilling the structural role, additively manufactured diamond is a candidate material for use as part of microelectronic implants.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました