在實驗室測試中,,這種骨骼替代打印材料已經(jīng)被證明可以支持人體骨骼細(xì)胞在其中生長,,并且其有效性也已經(jīng)在老鼠和兔子身上得到了驗證。未來數(shù)年內(nèi),,打印出的質(zhì)量更好的骨骼替代品或?qū)椭饪剖中g(shù)醫(yī)師進(jìn)行骨骼損傷的修復(fù),,用于牙醫(yī)診所,甚至幫助骨質(zhì)疏松癥患者恢復(fù)健康,。
薩斯米塔·博斯(Susmita Bose)說:“如果醫(yī)生有一位病人的病變骨骼部位CT掃描圖像,,我們就能將其轉(zhuǎn)為CAD圖紙并根據(jù)病人的病變情況制作相應(yīng)的代替骨骼?!?博斯是一位來自華盛頓州立大學(xué)的機(jī)械和材料工程師,。
3D打印技術(shù)最近迅速興起,成為炙手可熱的新型產(chǎn)業(yè),,它可以打印的立體產(chǎn)品種類正迅速增加,。為了打印骨骼材料,博斯和她的同事們使用了一臺商業(yè)銷售的Prometal 3D打印機(jī)進(jìn)行測試,。這種3D打印機(jī)最初的設(shè)計目的是為了打印金屬件,。它會逐層噴灑塑料膠粒在一層粉末基底之上并逐層成型。每一層的厚度僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲寬度的一半,。
這種骨骼支架的主要材料成分是磷酸鈣,,其中還額外添加了硅和鋅以便增強其強度。當(dāng)它被植入人體內(nèi)之后可以暫時起到骨骼的支撐作用,,并在此過程中幫助正常骨骼細(xì)胞生長發(fā)育并由此修復(fù)之前的損傷,,隨后這種材料可以在人體內(nèi)自然溶解。
科學(xué)家們花費4年時間才找出這種材料的合適配方,,其中涉及化學(xué),,材料學(xué),生物學(xué)和工藝科學(xué)的諸多學(xué)科,。這項研究工作得到了美國國家健康研究院的150萬美元資助,。有關(guān)這一項目的研究和實驗室測試,以及動物實驗的相關(guān)論文報道已經(jīng)發(fā)表在了近期出版的《牙科材料》雜志上,。