研究員找到兼具強(qiáng)度和孔隙度的3D打印骨植入物的最優(yōu)設(shè)計(jì)

dy1993   2017-08-21 16:51:46

來(lái)自不列顛哥倫比亞大學(xué)(UBC)Okanagan校區(qū)工程學(xué)院的研究助理Hossein Montazerian一直在進(jìn)行測(cè)試,以確定哪種3D打印結(jié)構(gòu)最適合用來(lái)制造人造骨植入物。最近,他聲稱已經(jīng)找到了最優(yōu)設(shè)計(jì),無(wú)論是從強(qiáng)度上看還是從生物相容性上看。這一研究成果已經(jīng)發(fā)表在《Materials & Design》雜志上。

“人造支架必須足夠多孔,以與天然骨骼和結(jié)締組織結(jié)合在一起,同時(shí)還要足夠堅(jiān)固,以讓患者過(guò)上正常生活。我們已經(jīng)確定了一種兼具這兩種特性的設(shè)計(jì),可以用一臺(tái)3D打印機(jī)將其定制打印出來(lái),”Montazerian說(shuō)。

為了找到最好的骨植入物結(jié)構(gòu),Montazerian逐個(gè)分析了240個(gè)骨移植設(shè)計(jì),挑選出可能會(huì)同時(shí)滿足孔隙度和強(qiáng)度要求的設(shè)計(jì),將它們3D打印出來(lái),并對(duì)它們進(jìn)行了一些物理測(cè)試。

“一些結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)非常突出,強(qiáng)度是其他設(shè)計(jì)的10倍。由于它們的屬性與天然骨更相似,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看不太可能出現(xiàn)問(wèn)題,”Montazerian說(shuō)。他表示,通過(guò)使用先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件和3D打印技術(shù),他正在開(kāi)發(fā)和測(cè)試的人造骨移植物甚至能為一名患者定制制造。

下一步,Montazerian將在“真正的生物系統(tǒng)”中測(cè)試這種3D打印骨移植物?,F(xiàn)在,Montazerian和研究伙伴已經(jīng)開(kāi)始了該項(xiàng)目的另一個(gè)階段,正在開(kāi)發(fā)結(jié)合了兩個(gè)及以上結(jié)構(gòu)的新人造骨植入物設(shè)計(jì)。“最終目標(biāo)是產(chǎn)生出幾乎完美模仿真實(shí)骨頭的的替代物,”Montazerian說(shuō)。

延伸閱讀:3D打印骨植入物首次不被活體排斥 成功融入甚至形成了骨髓

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