人工骨制備屬于個(gè)性化制造,不僅要有良好的力學(xué)性能,還要具有與人體骨組織相似的互連連通的微孔洞結(jié)構(gòu)。使用傳統(tǒng)加工方法(如車、銑、磨、鍛、模具鑄造、注塑等),難以加工出內(nèi)部的微孔洞結(jié)構(gòu),而且在加工形狀比較復(fù)雜的人工骨時(shí),往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間,效率較低,產(chǎn)品不一定滿足個(gè)體化患者需求,經(jīng)常需要進(jìn)一步的后處理加工。
采用3D打印技術(shù)加工人工骨,可以省去時(shí)間冗長(zhǎng)、成本昂貴的模具制造階段,理論上能加工出任意形狀的人工骨,還可以形成內(nèi)部的微孔洞結(jié)構(gòu),并控制微空洞的數(shù)量、大小及分布,克服了傳統(tǒng)人工骨加工方法的不足。加工出的人工骨可以達(dá)到與被代替部位的形狀基本一致的效果,以保證患者得到最優(yōu)的個(gè)性化治療方案,而且具有極好的生物相容性和生物活性,能為成骨細(xì)胞、血管等的長(zhǎng)入提供生長(zhǎng)空間和通道,增大組織液與人工骨的接觸表面積,并通過營(yíng)養(yǎng)傳輸和血管生長(zhǎng)等方式影響新骨長(zhǎng)入的程度和速度,加快骨修復(fù)過程。
這為人工骨制備提供了新思路,為骨修復(fù)患者帶來(lái)了新的希望,同時(shí)也將促進(jìn)我國(guó)在3D打印領(lǐng)域的研究深度和應(yīng)用水平。
由于生物材料的力學(xué)性能不一定能達(dá)到人體骨骼的強(qiáng)度,而且患者需求的修復(fù)部位具有不同的內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)(微孔洞分布及孔隙率),因此需要選擇合適的添加物質(zhì)(包括造孔劑、增韌物質(zhì)等),并研究材料成分及用量、燒結(jié)條件等對(duì)人工骨陶瓷性能的影響。最終確定合適的材料比例,為以后加工出滿足力學(xué)性能和生理相容性的、符合患者需求的生物陶瓷人工骨奠定基礎(chǔ)。
3D打印資訊拓展
模組式設(shè)計(jì),像積木一樣的超多功能3D打印相機(jī)
上一篇:金屬3D打印工藝注意事項(xiàng)
下一篇:現(xiàn)今3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用