芬兰开发模仿天然骨骼的3D打印材料 助力个性化骨再生治疗

芬兰坦佩雷大学的研究人员利用陶瓷3D打印技术开发出一种新型植入材料，这种材料在化学成分和结构上模仿天然骨组织，与真实的人体骨骼极为相似。这一成果有望助力个性化骨再生治疗的发展，为骨缺损患者提供更安全、有效且可负担的替代治疗方案。

骨移植是全球第二常见的组织移植手术，每年有超过200万例手术。现有治疗方式多依赖患者自身的骨组织或供体骨组织，但面临来源有限、可能需要额外手术、恢复时间较长等挑战，临床上对骨修复替代材料的需求持续增长。

在这项新研究中，研究团队使用动物骨骼的主要成分羟基磷灰石制备骨样支架。利用陶瓷3D打印技术，研究人员能精确控制支架内部结构，包括孔隙大小和连通性等，使细胞可以在材料内部生长，并让营养物质在材料内部流动。研究表明，孔径约400微米、孔隙率约45%的结构可以在机械强度和生物学性能之间实现较好平衡，使成骨细胞能够进入材料、相互作用并开始形成新的骨组织。

研究人员表示，采用与人体骨骼相近的材料并通过陶瓷3D打印技术精确塑形，可以使植入物根据患者个体骨缺损情况进行定制，同时避免依赖可能产生副作用的药物或生长因子。这类植入物有望在10年内用于常规骨再生治疗。相关成果已发表在国际学术期刊《今日材料·生物学》上。