研究者使用陶瓷粉末3D打印出骨骼替代品

近日，莫斯科多家科研機構的科研人員共同合作，在3D打印骨骼替代物方面獲得了技術突破，并將相關論文《磷酸八鈣骨替代物的3D打印》發(fā)表在了最近出版的《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》上。

3D打印技術可以高效制作骨骼替代品以及新生組織與骨骼的支架，這一點已經(jīng)得到了廣泛認可。在該論文中，研究者們提出了一種相對簡單的方法，即通過結合噴墨打印與后處理的方式，以磷酸八鈣能夠為材料打印出復雜的形狀。

”具有生物相容性的合成材料和/或組織工程構建優(yōu)于傳統(tǒng)的方法，然而自然骨骼復雜的結構和性能限制了合成材料與制造技術的范圍，它們可用于定制設計的植入物或支架，以及骨缺損替代品或骨再生的引導。最近，這一難題可能通過3D打印技術得到解決。“研究者在報告中稱。

3D打印非常適合處理幾何復雜性，而且可輕易實現(xiàn)重復、定制化的能力也使得其成為日益增長的醫(yī)療應用的選擇。作為人工合成骨替代品的材料，合成磷酸鈣的發(fā)展允許它被使用到出現(xiàn)明顯骨缺失及損壞的情況中。

創(chuàng)建一個替代的骨骼要比簡單地制造一個可以填補缺失及損壞的硬質結構復雜得多。 該替代物必須能與人體相容并且能夠在移植后很好地觸發(fā)人體的骨再生能力。而由微孔性陶瓷顆粒構成的磷酸八鈣（OCP）材料則是一種能夠滿足上述要求的非常有效和有前途的材料。因此，科學家們在研究中選擇了這種材料。

3D打印陶瓷應用了兩種主要技術。第一項包括化學固化混合材料和之后的高溫處理；第二項包括逆矩陣印刷和燃燒支撐。研究者們認為第一種方法是最合適的，因為第二過程中燃燒支撐材料會增加污染的風險。

研究團隊使用了訂制的3D打印機，后者可以在尺寸為（60 x 60 x 60 mm）的小面積打印床上層層打印陶瓷材料對象。面積小意味著研究者能夠快速、廉價地研究各種工藝和材料的組合。在制造獨特且復雜的骨骼替代物方面，基于陶瓷粉末的3D打印技術是一種高效廉價的方法，因為它既不需要燒掉支撐材料，也不需要有機溶劑�！毖芯繄F隊總結說。

但是這項研究的結果并不是很完整。因為植入物的缺陷通常會在6個月后顯現(xiàn)出來，屆時還需要進一步的研究才能更好地了解這種問題的根源，并找到解決的辦法�！拔覀兊难芯拷Y果表明，3D噴墨與打印后處理技術相結合是一種很有前途的方法，有望克服目前在高效、快速制造個體結構以引導骨再生上受到的限制�！彼麄儗懙馈�
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