隨著三維列印（3D Printing）技術在醫療照護點（Point-of-Care, POC）的應用日益普及，臨床環境中對於病患專屬醫療器材，如解剖模型與手術導板的需求大幅增加。然而，這項技術在提升醫療效率的同時，也因大量消耗原生聚合物（Virgin Polymers）並產生塑膠廢棄物，引發了環境永續性的疑慮。為了因應此挑戰，近期一項研究探討了將化學回收丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS）應用於熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling, FDM）技術的可行性，旨在於維持醫療器材安全性與生物相容性的前提下，推動醫療產業的循環經濟轉型。
本研究使用的化學回收 ABS，係透過義大利化工大廠 Versalis 的專有技術所生產。研究團隊首先針對該材料進行化學特性分析，以評估其是否符合生物醫學用途的嚴格標準。隨後，研究人員將這些回收材料加工製成直徑 1.75 毫米（mm）的列印線材，並在符合 ISO 13485 認證的實驗室環境中，製造出標準化試片以及概念驗證用的病患專屬醫療器材。此階段的重點在於確保材料在轉化為列印耗材的過程中，仍能維持穩定的物理與化學性質，為後續的臨床應用奠定基礎。
在製程評估方面，研究團隊針對列印成品的尺寸精確度與製程重複性進行了嚴格檢測。結果顯示，化學回收 ABS 在 FDM 列印過程中表現優異，不僅能順利加工成高品質的線材，所列印出的組件亦展現出極高的尺寸精確度與再現性。這些數據證實，即便採用回收材料，該技術仍能滿足醫療器材對於幾何結構的高精密度要求。此項發現對於需要高度客製化的臨床應用而言至關重要，顯示出循環材料在維持製造性能方面，已具備與傳統材料競爭的潛力。
生物相容性與臨床安全性評估
為了確保醫療器材的安全性，研究團隊依據 ISO 10993-5 標準，利用 L929 纖維母細胞（Fibroblasts）進行了直接細胞毒性測試（Direct Cytotoxicity Testing）。研究人員將化學回收 ABS 的測試結果，與市面上已獲認證的醫療級 ABS 參考材料進行對比。實驗數據證實，化學回收 ABS 在所有測試形式下均呈現無細胞毒性反應，其細胞相容性（Cytocompatibility）表現與醫療級參考材料相當。這項結果為該材料應用於人體接觸的非植入式醫療器材提供了關鍵的安全性背書。
此外，研究團隊成功利用此材料製作出病患專屬的解剖模型與手術導板，並將其整合至臨床相關的 POC 工作流程中。這些實體模型不僅驗證了材料在實際醫療場景中的操作可行性，也證明了其在臨床應用中的可靠度。透過與醫療級材料的嚴謹比對，研究結果顯示，化學回收 ABS 在生物相容性與安全性指標上，完全符合現行法規要求。這項進展不僅消除了醫療界對於回收材料安全性的疑慮，也為未來在醫院內部推廣使用永續材料提供了科學依據。
循環經濟在醫療領域的未來展望
綜合上述研究發現，化學回收 ABS 被視為取代原生聚合物、應用於 FDM 製造非植入式醫療器材的永續替代方案。研究結果明確指出，將循環材料整合至醫院內部的積層製造（Additive Manufacturing）系統，並不會犧牲器材的安全性、生物相容性或製造性能。這項研究為醫療產業提供了一條明確的路徑，證明在不影響臨床品質的前提下，醫療機構能夠有效降低對原生塑膠的依賴，進而減少醫療廢棄物的產生，實踐環境永續的目標。
展望未來，這項研究成果將有助於推動醫療照護體系向更具永續性的 POC 生產系統轉型。隨著全球對於醫療廢棄物管理的重視程度提升，化學回收技術的應用將成為醫療器材製造的重要趨勢。研究團隊強調，透過科學驗證與嚴格的品質控管，循環材料不僅能滿足現行醫療法規的嚴苛要求，更能為醫療產業帶來環境友善的轉變。這項研究不僅是技術上的突破，更是醫療產業在追求創新醫療技術與環境責任之間，取得平衡的重要里程碑。
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原始資料來源: GO-AI-6號機
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