匹兹堡大学开发出3D打印金属骨支架技术

        3D打印机可能很快就会成为手术室中最重要的机器之一。近日，美国匹兹堡大学McGowan再生医学研究所和Swanson工程学院的研究人员合作研发出了一种修复受损骨骼和组织的新技术。使用3D打印机，他们打印出了一种以铁和锰合金为材质的微生物可降解支架，以促进新的骨骼和组织的生长。

        铁—锰合金的铸锭。

        值得一提的是，这次是用喷墨3D打印机生成合金对象，它打印出的对象是多孔的，这样能够帮助新细胞在支架上生长。据了解，除了打印铁—锰支架结构，该3D打印机也可用于生产一种前成骨细胞（pre-osteoblasts）。前成骨细胞是成骨细胞的前体，一种可以合成骨的单核细胞，也就是说，它们是骨生长的基础。

        该研究小组成员，Prashant Kumta、Howard Kuhn和Patrick Cantini的结论是，铁锰合金支架要优于单一的铁支架，因为它的“拉伸力学性能”更接近于天然骨。当该支架被施加到需要修复的骨中时，前成骨细胞就会渗透到结构的孔隙中，并在骨内发生作用，从而重建受损的骨骼。随着治疗的进行，支架会逐渐降解，其中的铁、锰将成为骨骼重建过程中重要的矿物质。

        CAT扫描（计算机辅助断层摄影术）可以确定在哪里安放支架对于受损的骨或组织最好。利用计算机成像，专家可以设计出支架形状。

        这个技术远远优于以前的方法，如骨移植术等。实施骨移植术总是面临着疾病传染的风险。而这种技术消除了这种可能性，它以天然组织作为主体，促进其愈合性生长。此外，在铁—锰合金支架也远远优于使用塑料或陶瓷制造的支架，因为它能在修复过程中降解，而塑料和陶瓷则做不到这个。

        匹兹堡大学两个系合作的这个项目名为：“使用生物相容性合金增材制造生物医学设备并用于医疗应用（Additive Manufacturing of Biomedical Devices from Bioresorbale Metallic Alloys for Medical Applications）”。并获得了美国政府下属的3D打印推广机构 America Makes 59万美元的研究资金。在未来的一年半时间里，研究团队还将与ExOne、Hoeganaes和Magnesium Elektron合作，进一步深入研究。