普林斯頓大學(xué)和佐治亞理工學(xué)院的研究人員設(shè)計(jì)了一種受大自然啟發(fā)的全新多孔結(jié)構(gòu)——它可以進(jìn)行3D打印。這種新穎的結(jié)構(gòu)基于骨骼和木材等材料，具有稱(chēng)為旋節(jié)線微結(jié)構(gòu)的特殊孔，這些孔可以被修改和微調(diào)，以實(shí)現(xiàn)各種零件性能和行為。包含這些旋節(jié)線微結(jié)構(gòu)的物體通常比完全密集的對(duì)應(yīng)物更輕，同時(shí)提供可定制的剛度曲線。

據(jù)了解，restor3d在第五輪風(fēng)險(xiǎn)投資中已籌集了2300萬(wàn)美元（截至目前，通過(guò)幾輪投資已從多家投資者中籌集了總計(jì) 4200 萬(wàn)美元的資金），用于3D打印技術(shù)重建和修復(fù)人體的研究中。

2022年3月28日，西安市第三醫(yī)院骨二科成功完成市級(jí)醫(yī)院首例 “3D打印腕關(guān)節(jié)置換術(shù)”，為一位橈骨骨腫瘤患者保住上肢，術(shù)后患者恢復(fù)良好。目前病患已出院，這是科室繼開(kāi)展 “髖、膝、肩關(guān)節(jié)置換術(shù)” 后，在骨科領(lǐng)域關(guān)節(jié)置換術(shù)中的又一重大突破！

北京大學(xué)第三醫(yī)院等科研機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)，在一項(xiàng)研究工作中采用定制式3D打印鈦合金多孔內(nèi)植物進(jìn)行大段骨缺損的修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了患者早期肢體功能恢復(fù)及遠(yuǎn)期”內(nèi)植物-骨”界面的可靠融合，療效顯著提高。

利用3D打印技術(shù)制造鈦合金植入體，替換人體的骨骼，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少的案例，包括髖關(guān)節(jié)、脊柱、胸骨等。那么印度在這方面的進(jìn)展如何呢？

3D打印在植入物方面可以發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)是，通過(guò)采用正確的設(shè)計(jì)，種植體可以模制成更接近人體骨骼的形狀和硬度。而有趣的是為了更加接近人體骨骼的形狀和硬度，可以采用更為“自動(dòng)化”的建模方式。

簡(jiǎn)介：由于3D打印技術(shù)可以根據(jù)患者的需要定制植入物的形狀，并且可以準(zhǔn)確控制植入物的復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)，因此可以實(shí)現(xiàn)植入物的形狀和力學(xué)性能對(duì)身體的雙重適配。 在骨科植入醫(yī)療器械領(lǐng)域備受青睞，發(fā)展迅猛。

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty, THA)作為一種有效的治療骨關(guān)節(jié)炎的方法，每年成功實(shí)施超過(guò)100萬(wàn)例，對(duì)髖關(guān)節(jié)植入體的研究一直是熱門(mén)的研究方向。3D打印作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)，憑借其可以成形任意形狀的特點(diǎn)，能夠應(yīng)用于制造復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)。因此通過(guò)3D打印工藝將髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)和制造相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)植入體的性能改善，對(duì)THA技術(shù)的提升具有重大科學(xué)研究意義。

萊斯大學(xué)的生物工程師們正在使用3D打印和智能生物材料為1型糖尿病患者創(chuàng)造一種產(chǎn)生胰島素的植入物。這個(gè)為期三年的項(xiàng)目是Omid Veiseh和Jordan Miller實(shí)驗(yàn)室之間的合作項(xiàng)目，由全球領(lǐng)先的糖尿病研究資助者JDRF提供資助。Veiseh和Miller將使用由人類(lèi)干細(xì)胞制成的胰島素分泌β細(xì)胞來(lái)創(chuàng)造一種植入物，通過(guò)在特定時(shí)間回應(yīng)正確數(shù)量的胰島素來(lái)感知和調(diào)節(jié)血糖水平。

對(duì)于修復(fù)下頜缺損的植入物設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的面向形狀的仿生設(shè)計(jì)已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芊律O(shè)計(jì)。考慮到個(gè)體差異和疾病復(fù)雜性，提倡定制設(shè)計(jì)以促進(jìn)功能和美學(xué)的恢復(fù)。此外，隨著增材制造技術(shù)的進(jìn)步，3D打印為定制植入物的制造提供了技術(shù)支持，并引起了生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的極大興趣。