來自匹茲堡大學Swanson工程學院和McGowan再生醫(yī)學研究所（MIRM）的研究團隊提出了一個項目，即“醫(yī)用可吸收金屬合金增材制造生物醫(yī)學設備（Additive Manufacturing of Biomedical Devices from Bioresorbable Metallic Alloys for Medical Applications）”，項目的核心內容是探索3D打印人體骨骼和組織支架技術。

    該項目是由美國制造（America Makes）即美國國家增材制造創(chuàng)新研究院（National Additive Manufacturing Innovation Institute）選定的15個項目之一，作為其第二批要求進行的增材制造（AM）應用研究和開發(fā)項目的一部分。據(jù)天工社了解， 這個項目的投資金額為59萬美元，開發(fā)時間為18個月，參與合作開發(fā)的公司包括ExOne、Magnesium Elektron、Cinnaminson和來自新澤西的Hoeganaes。

    科學家探3D打印人體骨骼和組織支架技術

    “增材制造結合計算機圖形技術能夠制造復雜的結構，同時，我們還使用了具備先進的生物適應性以及具有生物降解能力的合金材料。”首席研究員、Swanson學院的生物工程教授Prashant Kumta說。

   “多虧了計算機輔助斷層掃描，或CAT掃描，我們可以直接對損壞的結構成像，比如一根骨頭或氣管，用可生物降解的鐵錳材料制造一個支架，在愈合過程中促進自然組織的生長，這減少了使用骨移植而造成疾病傳播的風險。而且通過對合金材料的精心設計可以控制支架的降解速度，從而更加精確地幫助人體愈合恢復。”

    除此之外，增材制造還可以把可生物降解合金做成支架功能誘導細胞生長，并作為平臺提供生物分子和抗生素，而不是人工植入。

　　“雖然我們可以使用陶瓷或塑料材料，但最理想的還是鐵錳合金，它的強度更高、更具延展性而且能隨著時間的推移被新骨取代。” Kuhn博士補充說。

 　　研究團隊在制造支架時主要使用選擇性激光燒結技術（SLS）。在當前的研究階段，科學家們還將評估支架材料的生物相容性、生物再吸收和機械性能。某些生物醫(yī)學裝置，例如骨固定板和螺釘，以及氣管支架將在制備后用于以后的臨床研究。

   “這是一個改變游戲規(guī)則的生物醫(yī)學研究，因為它不僅為細胞和組織生長提供了一個框架結構，幫助身體修復其自身的組織，而且它還可以用于偏遠地區(qū)的醫(yī)療機構，比如陸軍野戰(zhàn)醫(yī)院，在那里傳統(tǒng)治療方法可能會受到限制。”Kumta教授說。“與其在身體中植入惰性螺釘或關節(jié)，我們可以使用可降解的金屬合金材料向身體提供了生長模板，通過人體自身的再生機制進行有效的自愈。”