仿骨3D打印金屬螺釘植入物或可連接假肢和患者

目前，市場上標(biāo)準(zhǔn)的3D打印假肢通常被安裝在患者剩余的肢體上，假肢是獨立于佩戴者的。然而，最近的醫(yī)學(xué)進(jìn)展可以讓植入人體內(nèi)的螺釘來連接假肢和患者。

這種方法的主要挑戰(zhàn)是要創(chuàng)造一種不被人體免疫系統(tǒng)排斥的植入物，這種植入物看起來必須與身體中的天然組織，如骨骼、肌肉、軟骨等相同。

為此，北卡羅來納州立大學(xué)和北卡羅來納大學(xué)的研究人員用金屬3D打印技術(shù)制造出一種表面帶有骨骼紋理的關(guān)節(jié)植入物。這項已經(jīng)發(fā)表在《3D打印和增材制造》雜志上的研究對比了用電子束熔融（EBM）和直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）這兩種工藝3D打印的植入物的效果。

▲用EBM（A）和DMLS（B）3D打印的粗糙植入物

EBM 3D打印方面，研究人員使用了一臺Arcam的A2 3D打印機，DMLS技術(shù)則由EOS的一臺M290 3D打印機提供。兩臺機器均使用5級鈦來打印植入物。打印結(jié)果表明，EBM能有效制造出一種表面紋理粗糙的植入物。相比之下，DMLS既可以制造出精細(xì)的表面，也可以制造出粗糙的表面。

完成打印后，這些具有不同紋理的螺釘被植入活老鼠的腿內(nèi)。4周后，研究人員發(fā)現(xiàn)，用EBM制造的粗糙螺釘比用DMLS制造的螺釘更難去除。這是因為，在體內(nèi)，EBM螺釘能促進(jìn)細(xì)胞更快地接受和生長。相比紋理精細(xì)的DMLS螺釘，帶有一個粗糙紋理的DMLS螺釘能更好地促進(jìn)細(xì)胞生長。

總體而言，這個研究是一個積極的信號，表明3D打印的金屬螺釘是連接假肢的一個可行方法。當(dāng)然，還需要進(jìn)一步的研究來找到最佳的植入物紋理。

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來源：天 工 社