不用药物、不靠生长因子:芬兰坦佩雷大学研发仿骨陶瓷3D打印支架

频道:技术 日期: 浏览:20

        2026年5月18日,芬兰坦佩雷大学的研究人员开发了一种3D打印陶瓷植入材料,这种材料能够高度模拟真实的人体骨骼。这项研究以羟基磷灰石(天然骨骼中的矿物化合物)为基础材料,通过陶瓷槽光聚合工艺生产患者定制支架,无需依赖可能引起副作用的药物或生长因子。这项发现推动了个性化骨再生技术的发展,并有望为骨缺损的治疗带来更有效、更便捷的方案。

坦佩雷大学研发的陶瓷3D打印骨支架示意图
△坦佩雷大学研发的陶瓷3D打印骨支架示意图

         骨移植是全球第二大常见组织移植手术,每年进行超过两百万例。目前的治疗方法通常依赖于取自患者自身或捐献者的骨骼,但这些方法的骨骼来源有限,且可能需要额外的手术,恢复时间长,并伴有并发症。随着人口老龄化,对更安全、更有效的替代疗法的需求日益增长。相关研究论文的题目为“采用陶瓷槽光聚合法制备仿生骨钙磷酸盐基支架:孔隙率、烧结温度、矿物相和微量元素对成骨潜能的影响”(传送门)

这项研究由坦佩雷高等研究院博士后研究员Antonia Ressler领导,她表示:"通过使用与自然界相同的材料,并通过陶瓷3D打印技术对它进行塑形,可以精确定制植入物以匹配患者个体的骨缺损,而无需依赖可能引起副作用的药物或生长因子。"

2.jpg
△这项研究的核心流程


十年内即可提供个性化设计的骨移植材料
         研究人员利用一种名为陶瓷3D打印的先进制造技术,能够精确控制支架的内部结构,包括允许细胞生长和营养物质流通的孔隙的大小和连通性。研究团队最终确定了一种理想的类骨结构:植入物内部孔隙经过精心设计,尺寸约为400微米,孔隙率约为45%。 Ressler说:“这种结构在强度和生物性能之间实现了关键的平衡,使成骨细胞能够进入材料中,相互相互作用,并成功地开始形成新的骨组织。”研究团队还发现,材料化学性质和表面性质的细微变化会影响细胞行为。

坦佩雷大学Jonne Renvall
△坦佩雷大学Jonne Renvall

        这项创新技术源于欧盟“玛丽·居里行动”博士后奖学金资助的“AffordBoneS”项目,历时四年完成。 目前正在进行的项目“GlassBoneS ”旨在进一步发展这项技术。研究团队的目标是为骨增量手术提供价格合理的支架,从而使更多患者能够获得此类治疗,并提高他们的生活质量。 Ressler补充道:“我们发现,加工过程中所需的高温会改变材料表面,使人体细胞更难附着。我们的发现表明,生物材料的成分和表面性质对于成功的骨骼再生都至关重要。”
      作为全球首批系统地设计、3D打印和评估仿骨陶瓷支架的研究之一,Ressler以及合作者的工作为未来个性化医疗的临床应用奠定了基础。

     来源:南极熊


0 留言

评论

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。