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??目前臨床由于感染、腫瘤、創傷導致骨缺損的患者相當多見，但由于自體骨有限及人工骨免疫排斥反應等問題導致治療情況不理想。骨組織工程支架的不斷發展給患者帶來了希望。經典的骨組織工程支架必須具有良好的細胞和組織相容性、良好的降解和可吸收性、適宜的孔隙率和孔隙相通性的三維立體結構、良好的力學強度、支架形狀個體化等特征。在此背景下，3D打印人工骨支架成為了相關科研工作者的研究熱點。

最近，來自新加坡的研究人員正在探索像鎂這樣的合金在支架制造中的應用，其研究通過利用生物3D打印機在毛細管介導的無粘合劑中添加鎂、鋅、鋯、等合金。

在超固相液相燒結5小時，在不同溫度下燒結的樣品的SEM顯微照片

研究人員發現，鎂合金可用于3D打印和增材制造，是第三代用于組織工程的生物材料。然而，正如研究人員所指出的，這其中存在著無數的挑戰。由于鎂粉可能與其他化學物質發生反應，在處理時必須仔細考慮其對氧的高親和性和低沸點問題。此外，高蒸汽壓是使用鎂時的另一個阻礙。

于是，研究人員創建全新的3D打印技術，包括燒結過程，將鎂粉和綠色材料轉化為可用于支架制造的功能性部件，生產出具備與人體骨骼同樣強大的機械性能的部件。研究團隊為該項研究定制了噴墨3D打印機，努力克服之前使用鎂所出現的問題。3D打印的綠色樣品在燒結后的成分中完全沒有變化，這意味著它是一個“燒結零成分的過程”。但是，隨著溫度變化，密度和穩定性都受到影響。研究人員表示，尺寸精度是另一個至關重要的因素，并且在3D打印過程中也會造成偏差的影響。膨脹也可能引起實質性問題，導致打印物的形狀損失，在燒結溫度從595℃升高到610℃時都會出現。膨脹還會干擾組件的功能。

在535℃至610℃的不同溫度下燒結5小時后的樣品

在繼續研究其他特征時，研究人員發現密度隨溫度升高而增加。在研究保持時間對物理和機械性能的影響時，他們還發現即使密度變高，強度也可能很

低。總的來說，為了克服創建支架所需的挑戰，必須存在機械完整性，以及平衡的剛度和強度。

研究人員說：“支架的機械性能可影響細胞行為和宿主組織與支架之間的骨整合，如果支架提供足夠的機械支撐，可能會發生軟骨下骨骨缺損的過早塌陷。因此，應調整支架的剛度和強度以與宿主組織的剛度和強度相匹配，以避免術后應力屏蔽效應并促進組織再生。”

研究人員由此得出結論，一個健康的支架一定具有良好的孔隙率、尺寸和形狀、骨整合、營養物質運輸、以及具有組織向內生長和廢物清除的性能。有了所有這些指數，骨組織再生是有可能的。研究人員說：“鎂基合金是第三代生物材料，在臨床效果方面，3D打印鎂部件經過燒結后，具有與骨骼類似的性能。”利用3D打印創建更大的孔隙，以彌補所需的百分比，因此，多孔組織得以解決，從而改善支，獲取具有骨骼的優質組織工程。

如今，3D打印技術在醫療領域發揮著巨大的作用，其中在生物醫用材料應用的研發也得到了越來越多的關注，并獲得了不少突破和成果。許多不同類型的醫療植入物已經被創造出來，并正在改善患者的生活質量，從面部植入物到那些有助于膝關節置換的植入物。隨著各種生物材料的不斷擴大，組織工程會繼續走在3D打印的前沿。

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