任何从骨折中康复过的人都知道，这些奇妙的肢体具有惊人的自我修复能力。但即使是骨骼也有其极限。在肿瘤引起的严重骨折或缺损的情况下，外科医生通常会植入骨移植物，充当一种临时的支架，引导骨骼愈合。这些移植物历史上来自患者自身的身体部位或捐赠者，这会限制其可用性并增加与手术相关的感染风险。现在，一位英国科学家正试图通过3D打印一种受海洋中珊瑚启发的新型骨移植物材料来改造这种方法。
斯旺西大学的研究员夏智道开发并申请了3D打印仿生材料的专利，该材料模仿了珊瑚的多孔结构和化学成分，并将其用作骨移植物替代品。夏智道本周在《生物活性材料》杂志上发表了他的研究成果，他将该材料植入骨折的小鼠胫骨中，发现它在短短两到四周内就帮助新骨生长。这种3D打印材料在动物体内会自然降解，在6-12个月内只留下健康的骨骼。尽管该研究并未测试其对人类的影响，但夏智道认为，这种新方法有一天可以“弥合”有限的天然骨移植物与效果较差的合成替代品之间的差距。
夏智道在一份声明中说：“我们的发明弥合了合成替代品和捐赠骨之间的差距。我们已经证明，有可能创造一种安全、有效且可扩展以满足全球需求的材料。这可以结束对捐赠骨的依赖，并解决骨移植的伦理和供应问题。”
3D打印的珊瑚移植物可以提供骨骼的性能和合成材料的可用性
目前，需要骨移植物的患者通常可以在自体骨、捐赠骨或合成替代品之间进行选择。合成材料通常更容易获得，但也有其缺点。它们通常需要很长时间才能生物降解，这可能导致骨整合不良或引起炎症和其他副作用。珊瑚因其多孔结构类似于人体骨骼的松质骨，以前曾被用作移植物来源，但其天然供应量也相对有限。这种新方法试图找到一个折衷点。通过3D打印珊瑚状材料，外科医生可以快速获得按需供应的移植物材料。
夏智道及其同事在实验室实验中对小鼠进行了3D打印移植物的测试。实验表明，移植物在3-6个月内帮助修复了骨缺损。它还在四周内引发了“一层新的强壮、健康的皮质骨”的形成。夏智道认为，如果这项技术得到推广，这种方法可以增加移植物的可用性并降低医疗成本。
这种新型珊瑚材料只是3D打印在医疗保健领域产生影响的众多方式之一。多年来，医学生和医生一直在使用3D打印的骨骼器官复制品进行研究，甚至在一些患者咨询中使用。牙医已经在使用这项技术制造3D打印的牙科植入物和牙齿矫正装置。更先进的“生物打印机”也已被用于根据人体组织样本制造全新的器官。
