Biokompatibilni materijali i realne primene u hirurgiji: šta zaista znači "biokompatibilno" i gde je 3D štampa danas

Ukratko

Biokompatibilnost nije svojstvo materijala, nego ocena gotovog medicinskog sredstva u konkretnoj primeni. ISO 10993 nije jedan sertifikat, nego okvir za procenu koji zavisi od toga gde medicinsko sredstvo dodiruje telo i koliko dugo. Materijal ocenjen za kratkotrajan kontakt sa kožom time nije kvalifikovan za implantaciju.

Odobrenje važi za namenu, ne za materijal. FDA to piše i na svojoj stranici o 3D štampi medicinskih sredstava, a 2025. godine je izdala upozorenje firmi koja je odobrene materijale koristila van odobrene namene.

U hirurgiji je aditivna proizvodnja danas klinička praksa za anatomske modele, hirurške vodiče, ortoze i titanijumske implante po meri. Bioprinting živog tkiva je još uvek istraživanje.

Titanijum naspram PEEK-a nema jednog pobednika. Ishod zavisi od anatomske lokacije i od geometrije implanta, a porozni titanijum iz 3D štampe menja tu računicu.

Sistemi za praćenje neželjenih događaja ne razdvajaju 3D štampane od konvencionalnih implanata. To treba imati na umu kod svake tvrdnje o "boljim ishodima".

Zašto tekst o biokompatibilnosti, a ne o štampačima

Kada se govori o 3D štampi u medicini, razgovor obično krene od tehnologije, koji štampač, koji materijal, koja rezolucija. To je pogrešan redosled. Prvo pitanje u hirurgiji nije šta može da se odštampa, nego šta sme da uđe u telo, na koliko dugo, i ko za to odgovara. Ovaj tekst kreće od tog pitanja, a tek onda prelazi na materijale, tehnologije i primene, uključujući i one iz našeg regiona. Nijedan proizvođač opreme nije favorizovan, i to je namerno.

Biokompatibilno nije jedna reč, nego matrica

ISO 10993 je serija od više od dvadeset delova. Osnovni deo, ISO 10993-1, ne propisuje jedan test koji materijal položi ili padne, nego proces procene biološke bezbednosti u okviru upravljanja rizikom. Medicinsko sredstvo se prvo razvrstava po dve ose.

Prva osa je vrsta kontakta. Po izdanju iz 2018. godine, to su površinska medicinska sredstva (koža, sluzokoža, oštećena površina), spoljašnje komunicirajuća medicinska sredstva (indirektno sa krvotokom, sa tkivom ili kosti, sa krvlju u cirkulaciji) i implantabilna medicinska sredstva (u tkivu ili kosti, u krvi).

Druga osa je trajanje kontakta, ograničeno (do 24 sata), produženo (od 24 sata do 30 dana) i trajno (preko 30 dana). Ponovljena upotreba se sabira, pa medicinsko sredstvo koje se koristi više puta može preći u dužu kategoriju, iako je svaka pojedinačna upotreba kratka.

Tek iz kombinacije te dve ose sledi koja biološka svojstva moraju da se procene. Za gotovo sva medicinska sredstva u kontaktu sa pacijentom to su citotoksičnost, senzibilizacija i iritacija. Kako kontakt postaje dublji i duži, dodaju se sistemska toksičnost, genotoksičnost i pirogenost. Za implante se procenjuju i lokalni efekti posle implantacije, po ISO 10993-6, a za medicinska sredstva u kontaktu sa krvlju hemokompatibilnost.

Važna nijansa, standard traži da se svako od tih svojstava proceni, a ne obavezno da se za svako uradi novi test. Procena može da se osloni na postojeće podatke, hemijsku karakterizaciju materijala i obrazloženje. Ali svako svojstvo mora biti pokriveno, dokazom ili argumentom.

Praktična posledica je jednostavna. Hirurški vodič koji dodiruje kost tokom operacije od sat vremena i kranijalni implant koji ostaje doživotno nalaze se na suprotnim krajevima ove matrice. Materijal ocenjen za prvi slučaj time ništa nije rekao o drugom.

Šta se promenilo u izdanju iz 2025. godine. Šesto izdanje ISO 10993-1 objavljeno je 18. novembra 2025. godine. Kategorija spoljašnje komunicirajućih medicinskih sredstava više se ne koristi, a kontakt se razvrstava direktno po vrsti tkiva, unutrašnja tkiva, oštećene površine i krv u cirkulaciji. Uvedena su pravila za računanje ukupnog trajanja kod svakodnevnog i povremenog kontakta. Genotoksičnost se sada procenjuje za gotovo sva medicinska sredstva u produženom kontaktu, a bioakumulacija za sve kategorije trajanja. Evaluacije rađene po izdanju iz 2018. godine treba uporediti sa novim zahtevima.

Zabuna koja se ponavlja, "biokompatibilno" nije "pogodno za implantaciju"

Ako ste čitali tekst o food-contact sertifikaciji, prepoznaćete obrazac. Tamo je problem bio što se biokompatibilnost predstavlja kao dokaz bezbednosti za hranu. Ovde je problem jedan nivo dublje, unutar same biokompatibilnosti.

Recenzirani pregled iz 2022. godine (Guttridge i saradnici, Annals of 3D Printed Medicine) analizirao je 130 komercijalnih rezina za 3D štampu koje proizvođači prodaju kao biokompatibilne, 99 krutih i 31 fleksibilan. Od krutih rezina, 28 se poziva na ISO 10993-1, ali samo osam navodi koja su svojstva procenjena. Dvadeset tri materijala koriste neodređene izraze kao što su "sposoban", "u skladu sa", "ispunjava" ili "zadovoljava". Zaključak autora je da korisnik mora sam da proveri da li je materijal pogodan za njegovu konkretnu primenu.

Sama FDA je princip formulisala jasno, na svojoj stranici o 3D štampi medicinskih sredstava. Materijal odobren za određenu namenu, na primer kao "rezin u boji zuba", nije automatski odobren za bilo koju drugu namenu, na primer za nosač dentalnog implanta. FDA odobrava gotovo medicinsko sredstvo za konkretnu namenu, ne materijal za opštu upotrebu.

Postoji i konkretan slučaj. FDA je 9. juna 2025. godine izdala upozorenje firmi Reset Technology Corporation, koja je prodavala 3D štampane parcijalne zubne proteze i komplete za samostalno uzimanje otiska zuba kod kuće. Materijal za otisak bio je odobren samo za upotrebu po preporuci stomatologa, a firma ga je prodavala pacijentima za samostalnu upotrebu, dakle van odobrene namene. Za same proteze firma je navela samo odobrenje za gotove plastične zube, pa FDA smatra da je za proteze bilo potrebno posebno odobrenje. FDA je navela da loše uzet otisak može dovesti do loše izrađene proteze, a time do gubitka kosti, iritacije, rana i problema sa viličnim zglobom. Ovaj slučaj nije o testovima biokompatibilnosti, ali pokazuje istu stvar, odobrenje za jednu namenu ne važi za drugu.

Dve dodatne nijanse vredi razjasniti, jer se često mešaju.

Prva, USP Class VI nije isto što i ISO 10993. USP klasifikacija je stariji i uži skup testova za materijale. FDA je još 1995. godine prihvatila ISO 10993 kao osnovni okvir, i USP klasa danas nije zamena za procenu po ISO 10993. Kada proizvođač materijala za 3D štampu istakne "USP Class VI" kao glavni dokaz, to nije dokaz da je gotov deo pogodan za implantaciju.

Druga, kod SLA i DLP štampe biokompatibilnost je svojstvo ispravno obrađenog gotovog dela, ne rezina. Nedovoljno ispiranje i nepotpuno naknadno osvetljavanje ostavljaju neumreženi monomer koji je citotoksičan. Studije pokazuju da produženo ispiranje i pravilno naknadno osvetljavanje smanjuju zaostali monomer, ali ga ne uklanjaju u potpunosti. Isti rezin može dati biokompatibilan deo u jednom radnom toku i nebiokompatibilan u drugom. Ovo je ista poruka kao u tekstu Kako izgleda kvalifikacija procesa u praksi, samo sa mnogo većim ulogom.

Materijali i tehnologije, šta se danas realno koristi

Standard ISO/ASTM 52900 deli aditivnu proizvodnju u sedam porodica procesa, ali su za hirurgiju presudne četiri.

Ekstruzija materijala (FDM). PLA, ABS, PETG, PC-ISO, PCL i medicinski PEEK. Realna upotreba su anatomski modeli, kalupi za oblikovanje PMMA implanata tokom operacije, prototipovi proteza i ortoza i pomagala za planiranje operacije. Kranijalni implanti od medicinskog PEEK-a jesu proizvedeni FDM tehnologijom, u dokumentovanim radnim tokovima sa validovanom biokompatibilnošću i sterilizacijom parom, ali to je izuzetak koji zahteva industrijsku opremu i kontrolisan proces. Ono što se u medicini štampa na desktop FDM štampačima gotovo uvek su modeli, ne implanti. Klasična FDM štampa ne može da bude bioprinting, jer bi temperatura topljenja uništila ćelije.

Fotopolimerizacija (SLA, DLP, LCD). Dominantna je za dentalne primene i hirurške vodiče, zbog visoke rezolucije i glatke površine. Uz biokompatibilne rezine koristi se i za pojedina medicinska sredstva u kontaktu sa pacijentom, ali upravo tu je zaostali monomer najveći rizik. U istraživanju se DLP koristi i za skele za regeneraciju kosti. Rumunska studija sa Politehnike u Bukureštu (Codrea i saradnici, 2024) štampala je DLP tehnologijom skele od GelMA hidrogela, želatina modifikovanog da se umrežava svetlom, sa hidroksiapatitom dopiranim stroncijumom.

Pritisna čvrstoća skela bila je oko pet puta veća nego kod čistog GelMA hidrogela, a humani osteoblasti su se dobro vezivali za površinu skela. Apsolutne vrednosti su, ipak, reda stotih delova megapaskala, daleko ispod kosti. Ovo su skele za regeneraciju, ne nosivi implanti.

Polimerni PBF (SLS, MJF). Poliamidi PA12 i PA11 za ortoze, ležišta proteza, uloške i kranijalne kacige za korekciju oblika glave kod beba. Sertifikati biokompatibilnosti za ove prahove po pravilu se odnose na kontakt sa kožom, što je tačno ona primena za koju su namenjeni, i tu treba i da ostanu.

Metalni PBF (LPBF, EBM). Osnovna tehnologija za trajne implante pod opterećenjem, sa legurom titanijuma Ti-6Al-4V i legurom kobalta i hroma kao standardnim materijalima. Dokumentovane kliničke primene su rekonstrukcija lobanje i lica, rekonstrukcija karlice posle uklanjanja tumora, zamena pršljenskih tela i dentalni implanti. Porozna rešetkasta površina omogućava urastanje kosti. Po evropskoj regulativi, implanti su po pravilu medicinska sredstva klase IIb ili III, sa odgovarajuće strogom ocenom usaglašenosti, potpuno drugi svet u odnosu na SLS ortozu. Za mehanička svojstva titanijuma iz aditivne proizvodnje, po proizvođačima i uz nezavisnu proveru, pogledajte Poređenje legura u metalnoj aditivnoj proizvodnji.

Bioprinting je posebna kategorija. To je ekstruzija hidrogelova sa živim ćelijama na sobnoj ili telesnoj temperaturi, uz umrežavanje jonima, svetlom ili temperaturom. Danas je gotovo u celini istraživačka faza, i to treba jasno reći.

Titanijum naspram PEEK-a, prava napetost ove teme

Kod nosećih implanata izbor materijala je kompromis između dva loša ishoda.

Legura titanijuma Ti-6Al-4V ima modul elastičnosti od oko 110 do 114 GPa. Kortikalna kost ima oko 15 do 20 GPa, a trabekularna, sunđerasta kost, svega 0,45 do 1,3 GPa. Implant koji je pet do osam puta krući od kortikalne kosti preuzima najveći deo opterećenja. Kost oko njega više nije opterećena, a kost koja nije opterećena se, po Wolffovom zakonu, resorbuje. To je stress shielding, zaklanjanje kosti od opterećenja, jedan od glavnih uzroka labavljenja implanta bez infekcije i ponovnih operacija.

PEEK ima modul od oko 3,6 do 4 GPa, a PEEK ojačan ugljeničnim vlaknima (CFR PEEK) oko 13 do 18 GPa, dakle blizu kosti. Ali PEEK je bioinertan, kost se na njega ne vezuje, i ima manju čvrstoću. Simulacija metodom konačnih elemenata na dentalnim implantima iz 2026. godine pokazala je najveću deformaciju kortikalne kosti od 3103 mikrodeformacije za titanijum, naspram 1523 za CFR PEEK. Upravo ta koncentracija naprezanja oko krućeg materijala je mehanizam problema.

Klinički podaci ne daju jednog pobednika, i to je najvažniji zaključak.

Kod međupršljenskih kaveza, metaanaliza iz 2017. godine pokazala je da titanijumski kavezi imaju značajno veću subsidenciju, utonuće kaveza u pršljen, od PEEK kaveza. Ta analiza je obuhvatila šest studija, od kojih četiri na vratnoj kičmi, sa konvencionalno izrađenim titanijumskim kavezima.

Novije studije sa poroznim titanijumom iz 3D štampe okreću sliku. Metaanaliza iz 2024. godine (Frontiers in Medicine) za lateralnu lumbalnu fuziju pokazala je subsidenciju od 8,5 posto za 3D štampan titanijum, naspram 27,8 posto za PEEK. Analiza je obuhvatila tri retrospektivne studije i 265 pacijenata. Prva randomizovana studija, objavljena 2025. godine, bila je mala, 17 pacijenata. Posle šest meseci, fuzija je postignuta kod svih nivoa sa 3D štampanim titanijumom, a ni kod jednog sa PEEK-om, dok razlike u subsidenciji nije bilo. Studija je prekinuta ranije, zbog izrazite razlike u međurezultatima.

Drugim rečima, nije pobedio materijal, nego geometrija koju omogućava aditivna proizvodnja.

Kod kranioplastike, rekonstrukcije lobanje, ishodi su uglavnom uporedivi. Retrospektivna studija sa Mayo klinike obuhvatila je 72 pacijenta i 77 kranioplastika. Ukupne komplikacije bile su 24 posto za PEEK i 23 posto za titanijum, bez značajne razlike. Jedan nalaz iste studije vredi zapamtiti. Kod pacijenata sa istorijom zračne terapije, infekcija titanijumske mrežice bila je 38 posto, naspram 3 posto kod pacijenata bez zračenja. Kod PEEK implanata, ozračeni pacijenti nisu imali infekcije.

Postoji i treći put. Porozne rešetkaste titanijumske strukture mogu da spuste efektivni modul do nivoa trabekularne kosti, a jedna rešetka iz 2025. godine postigla je samo 0,09 GPa. Kompozitni kavezi od PEEK-a i titanijuma u jednoj retrospektivnoj studiji kod transforaminalne lumbalne fuzije imali su subsidenciju od 4,8 posto, naspram 27,9 posto za 3D štampan titanijum. To pokazuje i koliko se rezultati razlikuju zavisno od hirurškog pristupa i definicije subsidencije. PEEK obložen hidroksiapatitom u životinjskim modelima pokazuje bolje vezivanje kosti za površinu implanta. Beta legure titanijuma sa niskim modulom, oko 36 GPa, su metalurška alternativa.

Poroznost je pri tome mač sa dve oštrice. Snižava krutost, ali može da unese mehanički rizik, o čemu govori sledeći odeljak.

Šta kažu podaci o komplikacijama, i šta ne mogu da kažu

Objavljeni klinički rezultati za 3D štampane implante su pretežno pozitivni, ali kratkoročni i niskog nivoa dokaza.

Titanijumski metafizni konusi u ponovnim operacijama zamene kolena imaju preživljavanje bez revizije zbog labavljenja od 99,7 posto, uz ukupnu stopu komplikacija od skoro 20 posto, najčešće infekciju. Acetabularne komponente kuka po meri imaju preživljavanje od 97,7 posto posle prosečno 23 meseca. Implanti lica i vilice po meri imaju objedinjenu uspešnost od oko 95 posto.

Ali subperiostalni dentalni implanti, koji se postavljaju na kost vilice ispod pokosnice, pokazuju kako rani rezultati mogu da zavaraju. Sistematski pregled iz 2026. godine beleži preživljavanje od 97,8 posto u studijama sa praćenjem do tri godine. U studiji sa najdužim praćenjem, preživljavanje posle šest godina pada na 54,1 posto. Najčešći uzrok kasnog otkaza su komplikacije mekog tkiva, pre svega izlaganje implanta, i autori ove implante preporučuju samo za pažljivo odabrane pacijente.

Postoji i dokumentovana korektivna mera na tržištu. Za Stryker Tritanium PL, 3D štampan titanijumski kavez za lumbalnu fuziju, pokrenut je 28. novembra 2018. godine recall klase 2, za 28.461 jedinicu u prometu, zbog prijava loma kaveza tokom i posle ugradnje. Implanti nisu povlačeni sa tržišta. Izmenjeno je uputstvo za hiruršku tehniku, sa upozorenjem da se kavez ne uvrće i ne koristi kao poluga tokom postavljanja. Slučaj je ipak u struci otvorio pitanje da li su porozni 3D štampani implanti dovoljno čvrsti i da li su traženi testovi dovoljni.

Za kontekst, oko 200 uporedivih implanata za lumbalnu fuziju u FDA bazi skupilo je od 2004. do početka 2019. godine između 700 i 900 prijava loma. Istraživači su posebnom pretragom po nazivima proizvoda našli 43 prijave za 3D štampane lumbalne kaveze svih proizvođača u periodu od 2016. do 2018. godine. Lom, dakle, nije isključivo svojstvo 3D štampe, ali ni ti brojevi ne daju stopu.

I to je ključna kritička tačka. Ni američka baza neželjenih događaja MAUDE ni evropski sistem ne razdvajaju prijave po tehnologiji proizvodnje. Regulativa je vođena vrstom medicinskog sredstva i namenom, ne procesom, pa šifra proizvoda ne beleži da li je implant 3D štampan. MAUDE je uz to pasivan sistem, bez podatka o broju ugrađenih implanata, pa njegovi brojevi nisu stope. Evropa nema jedinstvenu javnu bazu, a EUDAMED se tek postepeno uvodi.

Posledica je da iz javnih baza nije moguće izvesti stopu komplikacija posebno za 3D štampane implante, uporedivu sa konvencionalnim. Svaka tvrdnja o "boljim ishodima aditivno proizvedenih implanata" počiva na kliničkim serijama i metaanalizama, ne na praćenju cele populacije pacijenata.

Regulatorna suština, bez celog udžbenika

Evropska uredba o medicinskim sredstvima, MDR 2017/745, jedna je od najzahtevnijih na svetu i primenjuje se direktno u svim državama članicama. Za aditivnu proizvodnju presudne su tri tačke.

Prva, uputstvo MDCG 2021-3 kaže da 3D štampano medicinsko sredstvo nije automatski "medicinsko sredstvo izrađeno po meri" samo zato što je štampano. Mora da ispuni definiciju, jedan određeni pacijent, pisani nalog zdravstvenog radnika i posebne karakteristike dizajna. Medicinsko sredstvo izrađeno po meri nema CE oznaku, ali proizvođač izdaje izjavu o usaglašenosti i mora da ispuni opšte zahteve bezbednosti i performansi.

Isto uputstvo uvodi i pojam medicinskog sredstva prilagođenog pacijentu. To je sredstvo koje se prilagođava anatomiji pacijenta, ali unutar unapred validovanog opsega dizajna, standardnim proizvodnim procesom. Takva sredstva idu kroz redovan postupak sa CE oznakom. Veliki deo 3D štampanih implanata po meri spada upravo ovde, a ne u medicinska sredstva izrađena po meri.

Druga, član 5(5) MDR-a, izuzetak za zdravstvene ustanove, dozvoljava bolnici da proizvodi i koristi medicinska sredstva za sopstvene pacijente, bez CE oznake, uz ispunjene opšte zahteve bezbednosti i performansi. Uslovi su da se sredstvo ne prenosi drugom pravnom licu, da ustanova ima odgovarajući sistem upravljanja kvalitetom, u praksi najčešće po ISO 13485, i da obrazloži zašto potrebe pacijenata ne može da zadovolji ekvivalentno medicinsko sredstvo na tržištu. Izuzetak ne važi za proizvodnju u industrijskom obimu. Ovo je pravni osnov za bolničke laboratorije za 3D štampu u Evropi, a detaljnije ga objašnjava uputstvo MDCG 2023-1.

Treća, biokompatibilnost je specifična za materijal, proces i namenu, i ne prenosi se automatski. To je regulatorni izraz svega što je rečeno na početku teksta.

Kako isto pitanje rešava Azija. Kina je jedina velika zemlja sa posebnim propisom samo za personalizovana medicinska sredstva. Propis o nadzoru medicinskih sredstava izrađenih po meri objavljen je juna 2019. godine i primenjuje se od 1. januara 2020. godine. Razlikuje iste dve kategorije kao evropsko uputstvo MDCG 2021-3.

Sredstvo izrađeno po meri namenjeno je pacijentu sa retkim stanjem, kome nijedno sredstvo na tržištu ne odgovara. Za njega se ne vodi pun postupak registracije, nego prijava kod pokrajinskog regulatora, za svaki slučaj posebno. Uslovi su strogi. Sme da ga koristi samo bolnica najvišeg ranga, proizvođač mora da ima registraciju za slično serijsko sredstvo, a proizvodnja preko drugog proizvođača i reklamiranje su zabranjeni. Sredstva prilagođena pacijentu idu kroz redovnu registraciju, kao i ostala medicinska sredstva. Kineska agencija za lekove i medicinska sredstva izdala je 2019. godine i posebno uputstvo za registraciju implanata za kosti, zglobove i tvrdo tkivo usne duplje, izrađenih po meri i aditivnom proizvodnjom.

Japan i Južna Koreja imaju zrele, ali međusobno neusaglašene sisteme, svaki sa sopstvenom klasifikacijom. Za firmu to znači da ulazak u više azijskih zemalja traži više regulatornog posla nego ulazak u celu Evropsku uniju, gde jedna CE oznaka važi u svim državama članicama.

Svuda u svetu zakon prvo postavlja isto pitanje: da li je sredstvo za jednog pacijenta, za grupu pacijenata unutar opsega dizajna ili za sve. Od odgovora zavisi i kakva firma može da se gradi u toj zemlji.

Primeri koji stvarno postoje

Globalno, nekoliko primera pokriva ceo raspon, od modela do živog tkiva.

Titanijumski implanti lobanje i lica po meri, sa više kliničkih serija iz 2024. i 2025. godine, trajni metalni implanti koji srastaju sa kosti.

Multimaterijalni anatomski modeli za planiranje operacija, na primer u univerzitetskoj bolnici u Brestu, u Francuskoj, gde se PolyJet tehnologijom prave modeli u punoj boji koji imitiraju različita tkiva. Modeli, ne implanti.

AuriNovo, prvo bioštampano živo uvo, ugrađeno u junu 2022. godine dvadesetogodišnjoj pacijentkinji rođenoj sa nerazvijenom ušnom školjkom. Implant je napravljen od biomastila na bazi kolagena i pacijentkinjinih sopstvenih ćelija hrskavice, u okviru kliničke studije. Studija je završena u maju 2023. godine, a njeni rezultati do danas nisu objavljeni u registru kliničkih studija. Bioprinting je zaista drugi regulatorni univerzum.

Spritam, prvi 3D štampan lek koji je odobrila FDA, proizveden tehnologijom binder jetting, odobren 2015. godine. Godine 2025. dobio je i odobrenje za primenu preko nazogastrične i gastrostomske sonde.

I akademske skele za regeneraciju kosti, poput pomenute studije iz Bukurešta, u Rumuniji, sa merljivim rezultatima.

Azija se u evropskim pregledima retko pominje, a ima primere koji su ispred Evrope.

U Kini su 3D štampani titanijumski acetabularni deo veštačkog kuka, koji je Treća bolnica Pekinškog univerziteta razvila sa domaćim proizvođačem EBM tehnologijom, i 3D štampano veštačko telo pršljena odobreni za kliničku upotrebu 2015. i 2016. godine, pre nego u većini evropskih zemalja.

Takođe u Kini, 2018. godine, petoro dece od šest do devet godina, rođene sa nerazvijenom ušnom školjkom, dobilo je uši izrasle iz sopstvenih ćelija hrskavice. Ćelije su gajene na biorazgradivoj skeli napravljenoj 3D štampom prema CT snimku zdravog uha. Kod četvoro dece hrskavica se jasno formirala u roku od šest meseci. To nije bioprinting u užem smislu, ali je četiri godine pre slučaja AuriNovo.

U Vijetnamu je bolnički sistem Vinmec, sa inženjerima univerziteta VinUni, 2024. godine uradio prvu rekonstrukciju grudnog koša 3D štampanim titanijumskim implantom u Jugoistočnoj Aziji. Godine 2025. usledila je potpuna zamena butne kosti kod malog deteta sa osteosarkomom, modularnim 3D štampanim metalnim implantom koji može da se produžava kako dete raste, proizvedenim u Vijetnamu. Ovi podaci su iz saopštenja bolnice, ne iz recenziranih radova. Vijetnam nije vodeći po obimu istraživanja, ali ovi slučajevi pokazuju koliko brzo bolnica sa sopstvenim inženjerskim timom može da prenese tehnologiju u operacionu salu.

U Singapuru, firma Osteopore pravi 3D štampane resorptivne implante od polikaprolaktona, koji zatvaraju otvore u lobanji posle neurohirurških zahvata, a vremenom ih zamenjuje kost. Prema saopštenju kompanije, retrospektivna studija na 174 pacijenta i 275 implanata tokom deset godina nije zabeležila nijednu infekciju koja potiče od implanta.

U Srbiji i širem regionu postoje primeri koje vredi pomenuti. Navodim ih prvenstveno za čitaoce van Srbije, da bi videli kakva se istraživanja i primene razvijaju u zemlji i regionu.

Na Farmaceutskom fakultetu Univerziteta u Beogradu istražuju se 3D štampani lekovi, na SLS, SLA i FDM tehnologijama.

U saradnji sa Institutom za kardiovaskularne bolesti Dedinje razvijeni su fantomi za planiranje operacija.

U Kantonalnoj bolnici Zenica, u Bosni i Hercegovini, na Odeljenju za neurohirurgiju, urađene su između 2019. i 2023. godine prve rekonstrukcije lobanje u toj zemlji uz pomoć 3D tehnologija. Implanti su od PMMA, oblikovani prema modelu napravljenom na osnovu CT snimka pacijenta. Tim neurohirurga i inženjera objavio je rezultate 2023. godine (Bečulić i saradnici, Medicina), kao model za zemlje sa ograničenim resursima.

U Sarajevu, u Bosni i Hercegovini, Merim Jusufbegović sa Fakulteta zdravstvenih studija i Adi Pandžić sa Mašinskog fakulteta napravili su 3D štampan fantom dečje glave za CT. Na tom fantomu su optimizovali parametre snimanja i pokazali da doza zračenja može da se smanji za 32 do 45 posto, zavisno od uzrasta deteta. Isti tim radi i na fantomima dojke za mamografiju i fantomu abdomena za rendgensko snimanje.

Bioprinting u regionu razvijaju dva centra, AmnioPrintCare na Institutu za medicinska istraživanja u Beogradu, koji radi sa skelama od tkiva posteljice, i BioSense u Novom Sadu. Bioprintingom se ne bavim sam, i na te teme dolazim da učim od onih koji ga rade.

Šta konkretno pitati pre nego što bilo šta uđe u telo

Četiri pitanja razdvajaju ozbiljnu ponudu od marketinga, i važe za svaki materijal i svako medicinsko sredstvo.

1. Koja vrsta kontakta? Koža, sluzokoža, tkivo, kost ili krv?
2. Koje trajanje? Do 24 sata, do 30 dana ili trajno?
3. Koja biološka svojstva su procenjena, i kako? Traži se spisak po imenu, ne "u skladu sa ISO 10993". Ako je u pitanju produženi kontakt ili implantacija, a nisu pokriveni sistemska toksičnost, genotoksičnost i lokalni efekti implantacije, tvrdnja je nepotpuna.
4. Da li postoji odobrenje za tačno tu namenu, CE oznaka ili 510(k), i to za gotovo medicinsko sredstvo, ne za materijal?

Ako bilo koje od ova četiri pitanja ostane bez jasnog odgovora, reč "biokompatibilno" na tehničkom listu ne znači ništa upotrebljivo.

Zaključak

Aditivna proizvodnja u hirurgiji nije obećanje, nego klinička praksa za anatomske modele, hirurške vodiče, ortoze i implante po meri, sa dokumentovanim rezultatima. Ali to je i oblast u kojoj se reč "biokompatibilno" koristi neprecizno češće nego precizno, u kojoj izbor materijala zavisi od geometrije koliko i od hemije, i u kojoj praćenje ishoda još ne vidi razliku između štampanog i konvencionalnog implanta. Ko razume matricu kontakta i trajanja, razume i zašto nijedan tehnički list nije odgovor, nego početak pitanja.

Česta pitanja

Da li materijal sa oznakom "biokompatibilan po ISO 10993" sme da se koristi za implant? Ne automatski. ISO 10993 traži procenu različitih bioloških svojstava u zavisnosti od vrste i trajanja kontakta. Za implantaciju moraju biti pokriveni i lokalni efekti implantacije, sistemska toksičnost i genotoksičnost, što materijali ocenjeni za površinski kontakt najčešće nemaju.

Da li je titanijum ili PEEK bolji za implant? Zavisi od lokacije i geometrije. Kod lumbalne fuzije, porozni titanijum iz 3D štampe u novijim studijama pokazuje manju subsidenciju i bolju fuziju od PEEK-a, dok konvencionalni titanijum tu prednost ne pokazuje. Kod kranioplastike su ishodi uglavnom uporedivi, uz oprez sa titanijumskom mrežicom kod pacijenata koji su bili na zračnoj terapiji.

Da li postoje podaci koliko često 3D štampani implanti otkazuju u odnosu na konvencionalne? Ne na nivou cele populacije pacijenata, jer ni MAUDE ni evropski sistem ne razdvajaju prijave po tehnologiji proizvodnje. Dostupne su samo kliničke serije i metaanalize, pretežno kratkoročne.

Da li je 3D štampan implant automatski "medicinsko sredstvo izrađeno po meri" po evropskoj regulativi? Ne. Po uputstvu MDCG 2021-3 mora da ispuni definiciju, jedan pacijent, pisani nalog i posebne karakteristike dizajna. Implanti koji se prilagođavaju pacijentu unutar validovanog opsega dizajna su medicinska sredstva prilagođena pacijentu i idu kroz redovan postupak sa CE oznakom.

Da li je ISO 10993 promenjen? Da. Šesto izdanje ISO 10993-1 objavljeno je novembra 2025. godine, sa drugačijim razvrstavanjem kontakta, pravilima za računanje trajanja i proširenom procenom genotoksičnosti. Starije evaluacije treba uporediti sa novim zahtevima.

Kako se personalizovana medicinska sredstva regulišu van Evrope? Kina od 2020. godine ima poseban propis za sredstva izrađena po meri, sa prijavom kod pokrajinskog regulatora umesto pune registracije, ali uz stroga ograničenja. Sredstva prilagođena pacijentu i tamo idu kroz redovnu registraciju. Japan i Južna Koreja imaju sopstvene, međusobno neusaglašene sisteme.

Da li je bioprinting živog tkiva u kliničkoj upotrebi? Uglavnom ne. Najpoznatiji slučaj, bioštampano uvo iz 2022. godine, ugrađeno je u okviru kliničke studije čiji rezultati još nisu objavljeni. Bioprinting treba predstavljati kao aktivnu istraživačku granicu, ne kao rutinsku praksu.

Izvori

Standardi i regulativa - ISO 10993-1:2018 i ISO 10993-1:2025, Biological evaluation of medical devices, Part 1 - ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing, General principles, Fundamentals and vocabulary - Uredba (EU) 2017/745 o medicinskim sredstvima (MDR) - MDCG 2021-3, Questions and Answers on Custom-Made Devices, https://health.ec.europa.eu/document/download/385d7e20-d8b5-49d0-abd7-8daf269bf1b8_en - MDCG 2023-1, Guidance on the health institution exemption under Article 5(5), https://health.ec.europa.eu/system/files/2023-01/mdcg_2023-1_en.pdf - FDA, Process of 3D Printing Medical Devices, https://www.fda.gov/medical-devices/3d-printing-medical-devices/process-3d-printing-medical-devices - FDA, Warning Letter, Reset Technology Corporation, 9. jun 2025, https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/warning-letters/reset-technology-corporation-704828-06092025

Materijali i biokompatibilnost - Guttridge C. i saradnici, Biocompatible 3D printing resins for medical applications, Annals of 3D Printed Medicine, 2022, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666964121000394 - Codrea C. I. i saradnici, 3D-Bioprinted Gelatin Methacryloyl-Strontium-Doped Hydroxyapatite Composite Hydrogels Scaffolds for Bone Tissue Regeneration, Polymers, 2024, https://www.mdpi.com/2073-4360/16/13/1932

Titanijum i PEEK - Quantifying Stress Shielding in Dental Implants, Materials, 2026, https://doi.org/10.3390/ma19050869 - Seaman S. i saradnici, Titanium vs. PEEK interbody fusion, meta-analysis, Journal of Clinical Neuroscience, 2017, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28736113/ - 3D-printed porous titanium versus PEEK cages in lateral lumbar interbody fusion, meta-analysis, Frontiers in Medicine, 2024, https://www.frontiersin.org/journals/medicine/articles/10.3389/fmed.2024.1389533/full - Weinberg J. H. i saradnici, 3D printed porous titanium versus PEEK cages in TLIF, randomized controlled trial, Global Spine Journal, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12106382/ - Chahlavi A. i saradnici, Reduced Subsidence With PEEK-Titanium Composite Versus 3D Titanium Cages in TLIF, Global Spine Journal, 2025, https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/21925682241253168 - Asaad M. i saradnici, PEEK versus titanium cranioplasty, Journal of Craniofacial Surgery, 2021, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33074970/ - Design of an Ultra-Low Modulus 3D Printed Titanium Bio-Metamaterials for Bone Replacement, 2025, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2950431725000073

Klinički ishodi i nadzor - Short-Term Survivorship of 3D-Printed Titanium Metaphyseal Cones in Revision Total Knee Arthroplasty, Orthopedic Reviews, 2022, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35769657/ - Cosola S. i saradnici, Customized 3D-Printed Titanium Subperiosteal Implants, Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2026, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278239126001837 - Clinical performance of additively manufactured subperiosteal implants, systematic review, International Journal of Implant Dentistry, 2024, https://link.springer.com/article/10.1186/s40729-024-00521-6 - Updating IFUs for Stryker's 3D printed Tritanium implant, Orthopedics This Week, 2019, https://orthotw.com/2019/03/updating-ifus-for-strykers-3d-printed-tritanium-implant

Azija - Provisions on the Supervision and Administration of Customized Medical Devices (Trial), Kina, 2019, pregled: https://cms.law/en/chn/publication/highlights-on-recent-regulations-on-customized-medical-devices - NMPA, Guidelines for Technical Review of the Registration of Custom-Made and Material Additive-Based Medical Devices of Passive Implantable Bones, Joints and Oral Hard Tissues, 2019, https://english.nmpa.gov.cn/2019-10/15/c_424823.htm - 3D printed acetabular cup approved for hip surgery in China, 2015, https://www.3ders.org/articles/20150908-more-revealed-about-3d-printed-acetabular-cup-formally-approved-for-hip-surgery-in-china.html - Scientists grow new ears for children with defect, CNN, 2018, https://edition.cnn.com/2018/01/29/health/growing-ears-on-humans-study/index.html - Vinmec, prva rekonstrukcija grudnog koša 3D štampanim titanijumom u Jugoistočnoj Aziji, 2024, https://technode.global/2024/10/28/vietnams-vinmec-hospital-breaks-new-ground-with-southeast-asias-first-3d-printed-titanium-chest-reconstruction/ - Vinmec, potpuna zamena butne kosti kod deteta, 2025, https://www.vinmec.com/eng/blog/vinmec-s-first-complete-femur-replacement-for-a-young-pediatric-cancer-patient - Osteopore, desetogodišnja studija implanta Osteoplug, https://www.prnewswire.com/news-releases/new-medical-findings-from-10-year-study-of-3d-printed-regenerative-implant-osteoplug-301095952.html

Primeri - 3DBio Therapeutics, AuriNovo, saopštenje, jun 2022, https://www.businesswire.com/news/home/20220602005051/en/ - Klinička studija NCT04399239, https://clinicaltrials.gov/study/NCT04399239 - Spritam, odobrenje za primenu preko sonde, 2025, https://www.prnewswire.com/news-releases/spritam-levetiracetam-tablets-for-oral-suspension-approved-by-fda-for-nasogastric-and-gastrostomy-tube-administration-302509973.html

Primeri iz regiona - Bečulić H. i saradnici, Breaking Barriers in Cranioplasty: 3D Printing in Low and Middle-Income Settings, Insights from Zenica, Bosnia and Herzegovina, Medicina, 2023, https://doi.org/10.3390/medicina59101732 - Utilisation of 3D Printing in the Manufacturing of an Anthropomorphic Paediatric Head Phantom for the Optimisation of Scanning Parameters in CT, 2023, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9858362/ - Design, Manufacturing and Quality Assessment of 3D-Printed Anthropomorphic Breast Phantom for Mammography, Springer, 2024, https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-49062-0_24 - Bečirčić i saradnici, Advancing Phantom Fabrication: Exploring 3D-Printed Solutions for Abdominal Imaging Research, Applied Sciences, 2024, https://doi.org/10.3390/app14188384