3D打印可生长发育仿生骨可与自然骨性能一致( 二 ) 硬骨3D打印机

近日，西北工业大学汪焰恩教授团队的3D打印活性仿生骨技术取得突破性进展，团队研制的3D打印活性仿生骨可以做到与自然骨的成份、结构、力学性能达到高度一致。动物活体试验显示，该技术制造的仿生骨可在生物体内“发育” ，还能让自体细胞在人造骨中生长，最终将人造骨与自然骨很好地生长在一起，融入动物体内环境。目前，该团队已掌握3D打印仿生骨、软骨和皮肤的技术。

骨缺损是骨科临床最常见的疾病之一。据统计，我国每分钟就有7人因交通事故导致严重伤残，每年约有1000多万骨缺损患者。骨缺损修复重建一直是国际临床难题。传统金属、高分子材料存在仿生结构不可控、力学性能不匹配、生物相容性差、无发育功能、运动错位、磨损等术后并发症。尤其是没有生物学活性的假体，无法在人体内发育，不能与自然骨良好地融合，需要二次手术修复。

为了克服这项难题，科学家进行了不懈努力。随着3D打印技术的出现，以生物陶瓷为材料的3D打印骨，成为公认最为理想的骨填充材料。近年来，国外研究机构研发了3D打印生物陶瓷骨植入医疗器械。然而，该技术因采用酸性粘结剂和功能梯度，仍未实现陶瓷骨的完全降解，在植入后会给患者带来剧烈疼痛等副作用。

2004年，还是西工大一名博士研究生的汪焰恩，就为自己立下了“研制人造骨3D打印技术及装备”的目标。对于这一想法的源起，汪焰恩坦言：“我母亲的腿有残疾，当时我只是单纯希望能通过自己的努力治愈妈妈。 ”每当看着行动不变的母亲，他总是特别心疼。

由于传统陶瓷骨与自然骨的各项性能仍有较大差异，不能实现在动物体内的良好发育。为解决这一问题，汪焰恩首先从打印材料入手。羟基磷灰石是目前世界通用的仿人骨材料，然而，如何将粉末状的羟基磷灰石粘合起来，一直是个难题。国外就是因为采用了酸性粘结剂，而给被植入者带来术后痛苦。