Acouprint – uuden sukupolven ultraääniteknologia lääketieteellisten implanttien 3D-tulostukseen

Kehitteillä oleva alusta mahdollistaa räätälöityjen lääketieteellisten implanttien erittäin tarkan valmistuksen. Sillä on myös merkittävää potentiaalia nopeasti skaalautuviin ja laajempiin teollisiin sovelluksiin.

Ratkaisu nykyteknologioiden ongelmiin

Nykyisillä 3D-tulostusmenetelmillä voidaan valmistaa hyvinkin monimutkaisia kappaleita, mutta vaativissa käyttökohteissa niillä on yhä rajoitteensa. Esimerkiksi bioimplanttien paikallisesti säädeltävän huokoisuuden toteuttaminen voi olla hidasta ja kallista – tai monissa tapauksissa jopa mahdotonta. Perinteisessä 3D-tulostuksessa kappale rakentuu yleensä kerros kerrokselta, eikä materiaalia voida tulostaa vapaasti koko kappaleen tilavuuteen ja sisäosiin. Myös tulostettavien biologisesti yhteensopivien materiaalien valikoima on rajallinen.

Acouprint vastaa haasteeseen uudella teknologialla, joka hyödyntää tekoälyn avulla ohjattuja ultraäänikenttiä. Sen avulla koko kappale voidaan valmistaa suoraan muotoonsa. Menetelmällä on potentiaalia tehostaa 3D-tulostamista useilla teollisuudenaloilla ja laajentaa tulostettavien materiaalien valikoimaa. Se voi mahdollistaa esimerkiksi potilaille räätälöityjen ja elimistön kanssa yhdessä toimivien rusto- ja luuimplanttien valmistamisen.

Taustalla pitkäjänteinen perustutkimus

Acouprintin keksintö perustuu ultraäänitutkimukseen, jota on tehty Helsingin yliopiston fysiikan osastolla vuosikymmenten ajan. Tutkimusryhmät ovat olleet aktiivisessa vuorovaikutuksessa myös yritysten kanssa, mikä on auttanut kehittämään teknologiaa kohti kaupallistamista.

Acouprintin teknologian ytimessä ovat tekoälyn ohjaamat ultraäänikentät. Ne kohdistetaan tarkasti tulostusmateriaalin sisälle, missä ne sulattavat materiaalia halutuista kohdista. Näin pystytään valmistamaan monimutkaisia ja huokoisiakin kappaleita.

Teknologian keskeiset immateriaalioikeudet on suojattu. Tiimi on myös osoittanut, että solut pystyvät elämään ja lisääntymään Acouprintillä valmistetuissa biologisissa rakenteissa. Nyt tiimi kehittää pilottilaitetta, jota on tarkoitus testata ja kehittää eteenpäin yhteistyökumppanien kanssa.

Tavoitteena parantaa tehokkuutta merkittävästi

Terveydenhuollon ammattilaisten ja kirurgien haastatteluissa on tunnistettu tarve uusille tehokkaille ratkaisuille vammojen hoitoon. Acouprintin teknologialla on selkeää potentiaalia vastata tähän tarpeeseen.

Teknologialla voidaan valmistaa tehokkaasti potilaskohtaisia bioimplantteja, mikä voi myös vähentää merkittävästi terveydenhuollon kustannuksia. Nykyisin tällaiset implantit valmistetaan yleensä käsin potilaan omasta kudoksesta, mikä vaatii runsaasti terveydenhuollon ammattilaisten työpanosta.

Acouprint-tiimi arvioi, että menetelmä voisi parantaa 3D-tulostuksen tehokkuutta yli 90 prosenttia. Ratkaisulla on terveydenhuollon lisäksi potentiaalia myös muilla teollisuudenaloilla. Yksi mahdollinen käyttökohde on esimerkiksi ympäristöteknologiassa käytettävien suodattimien valmistus.

Acouprint kehittää nopeaa ja luotettavaa 3D-tulostusta, joka hyödyntää monimutkaisia akustisia kenttiä ilman liikkuvia osia. Toivomme, että voimme parantaa ihmisten elämänlaatua tarjoamalla uusia työkaluja lääketieteellisten implanttien valmistukseen.

Kaupallinen potentiaali – tähtäimessä kasvavat 3D-biotulostusmarkkinat

Acouprint tähtää ensisijaisesti terveydenhuollon ja bioteknologian markkinoille sekä niitä lähellä oleville toimialoille. Esimerkiksi globaalin 3D-biotulostusmarkkinan kooksi  vuonna 2025 noin 3,1 miljardia dollaria, ja sen ennustettiin kasvavan vuoteen 2033 mennessä 6,7 miljardiin. 

Tulevaisuuden suunnitelmat

Acouprint on saanut keksinnön kaupallistamiseen Business Finlandin Research to Business -rahoituksen. Kahdeksanhenkisen tiimin tavoitteena on kerätä vuoden 2027 aikana rahoitusta tuotantovaiheeseen siirtymistä ja tuotannon skaalaamista varten. Samalla käynnistetään lääkinnällisen laitteen hyväksyntään tähtäävä työ ja kumppanuuksien rakentaminen teknologian kaupallistamiseksi. Sopivin reitti markkinoille riippuu siitä, millä toimialoilla tarkalleen teknologiaa hyödynnetään.

Yhteenveto

Acouprint kehittää uudenlaista 3D-tulostusteknologiaa, jossa kolmiulotteisia kappaleita pystytään valmistamaan tekoälyn ohjaamien ultraäänikenttien avulla. Menetelmä voi nopeuttaa vaativien rakenteiden tulostamista ja mahdollistaa nykyistä monipuolisempien materiaalien käytön. Erityisen lupaavia käyttökohteita ovat terveydenhuolto ja bioteknologia, joissa Acouprintin ratkaisulla voitaisiin tulevaisuudessa valmistaa esimerkiksi potilaille yksilöllisesti räätälöityjä luu- ja rustoimplantteja.

Tule mukaan yhteistyöhön

Helsingin yliopiston kaupallistamishankkeet tarjoavat mahdollisuuksia yhteistyöhön monilla eri toimialoilla ja teknologia-alueilla. Haluamme verkostoitua teollisuuskumppanien, sijoittajien, rahoittajien ja potentiaalisten asiakkaiden kanssa sekä kartoittaa mahdollisuuksia esimerkiksi yhteiskehittämiseen, validointiin, pilotointiin, lisensointiin, hankkeisiin ja muihin kaupallistamispolkuihin.

Ota yhteyttä

Petri Sirviö
kaupallistamisen asiantuntija

Martin Weber
teknologiasta vastaava tutkija

Ari Salmi
professori, vastuullinen tutkija