研究者使用陶瓷粉末3D打印出骨骼替代品

近日，莫斯科多家科研机构的科研人员共同合作，在3D打印骨骼替代物方面获得了技术突破，并将相关论文《磷酸八钙骨替代物的3D打印》发表在了最近出版的《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》上。

3D打印技术可以高效制作骨骼替代品以及新生组织与骨骼的支架，这一点已经得到了广泛认可。在该论文中，研究者们提出了一种相对简单的方法，即通过结合喷墨打印与后处理的方式，以磷酸八钙能够为材料打印出复杂的形状。

”具有生物相容性的合成材料和/或组织工程构建优于传统的方法，然而自然骨骼复杂的结构和性能限制了合成材料与制造技术的范围，它们可用于定制设计的植入物或支架，以及骨缺损替代品或骨再生的引导。最近，这一难题可能通过3D打印技术得到解决。“研究者在报告中称。

3D打印非常适合处理几何复杂性，而且可轻易实现重复、定制化的能力也使得其成为日益增长的医疗应用的选择。作为人工合成骨替代品的材料，合成磷酸钙的发展允许它被使用到出现明显骨缺失及损坏的情况中。

创建一个替代的骨骼要比简单地制造一个可以填补缺失及损坏的硬质结构复杂得多。 该替代物必须能与人体相容并且能够在移植后很好地触发人体的骨再生能力。而由微孔性陶瓷颗粒构成的磷酸八钙（OCP）材料则是一种能够满足上述要求的非常有效和有前途的材料。因此，科学家们在研究中选择了这种材料。

3D打印陶瓷应用了两种主要技术。第一项包括化学固化混合材料和之后的高温处理；第二项包括逆矩阵印刷和燃烧支撑。研究者们认为第一种方法是最合适的，因为第二过程中燃烧支撑材料会增加污染的风险。

研究团队使用了订制的3D打印机，后者可以在尺寸为（60 x 60 x 60 mm）的小面积打印床上层层打印陶瓷材料对象。面积小意味着研究者能够快速、廉价地研究各种工艺和材料的组合。在制造独特且复杂的骨骼替代物方面，基于陶瓷粉末的3D打印技术是一种高效廉价的方法，因为它既不需要烧掉支撑材料，也不需要有机溶剂。”研究团队总结说。

但是这项研究的结果并不是很完整。因为植入物的缺陷通常会在6个月后显现出来，届时还需要进一步的研究才能更好地了解这种问题的根源，并找到解决的办法。“我们的研究结果表明，3D喷墨与打印后处理技术相结合是一种很有前途的方法，有望克服目前在高效、快速制造个体结构以引导骨再生上受到的限制。”他们写道。
via 3dprint