3D打印植入物以用于骨折修复

我仍然清晰地记得20年前自己的手腕折伤后是多么的痛苦和行动受限，那还只是轻微的骨折。固定物取下后不久，我的手腕就恢复了正常。然而，对许多人来说，恢复并不是那么容易的一件事情。有时候，更严重的骨折需要进行手术，通常包括植入钢板、螺钉等金属设备以固定正在生长修复的骨头。一旦植入后，植入物要么永远停留在体内，要么就等骨头恢复后通过手术将其取出。无论哪种情况都有可能引起并发症，如感染或进一步的疼痛。

对患者而言，由于3D打印的引入，骨折修复可能很快就会变得更加容易。目前，有大量的针对3D打印骨头以及3D打印具有生物相容性的植入物的研究。其中，最新的研究则来自德国化学公司德国赢创工业集团（Evonik）。该公司目前正在研究可生物降解的复合材料以替代金属植入物，负责该项研究的机构则是该公司位于阿拉巴马州伯明翰的医疗器械项目室（Medical Devices Project House）。该研究仍处于早期阶段。赢创工业希望最终能研发出具有生物相容性的植入物，随着骨头的愈合，该种植入物能在体内逐渐分解，而不再需要手术取出。

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“从长远来看，我们的重点是再生医学。我们想要创造出可生物吸收的植入物来替换受损组织。”医疗器械项目室的负责人Andreas Karau说，“我们目前正在研发的可生物降解复合材料是迈向再生医学的第一步。”

Karau称，赢创工业的聚乳酸基聚合物能分解成二氧化碳和水。由于材料的分子组成、链长和结晶度不同，分解时间从几周到几个月不等。目前，他们正在想办法用钙磷酸盐衍生物等物质来加强这些可生物降解的聚合物。“随着聚合物逐渐分解，钙和磷酸盐可以被吸收到新形成的骨组织中。”Karau说。

除此之外，该公司也希望能开发聚合物支架，这样的话，活细胞可以被添加到支架上以生长出真实的软骨。该公司最终希望能创造出可生物降解的聚合物，这些聚合物可以被定制化3D打印成适用于病人的植入物。为了提高可生物降解材料的生物相容性和强度，Evonik还需要大量的研究，因为目前已有的材料不足以支撑大的承重骨。