研究人員介紹了生產(chǎn)具有特定滲透性的仿生植入物的技術(shù)

來自 Skoltech、國立科技大學 MISIS 和圣彼得堡國立海洋技術(shù)大學的研究人員分享了他們探索仿生植入物滲透性的新研究結(jié)果。該論文發(fā)表在《國際生物打印雜志》上。

仿生植入物的特性與真實器官和組織的特性相似。通過復制萎縮組織和器官的結(jié)構(gòu)和機械特性，仿生植入物可以更好地移植。這有助于改善患者術(shù)后的康復。

該研究的主要作者斯坦尼斯拉夫·切爾尼希欣(Stanislav Chernyshikhin)博士。Skoltech 材料中心的學生討論仿生植入物：“如果植入物的機械響應與連接處骨組織的特性不匹配(例如，如果植入物較硬)，則骨骼承載的負載較小，并且根據(jù)沃爾夫定律，組織會變脆。”

在一系列研究中，研究小組完成了一項綜合任務，并開發(fā)了一種由鎳鈦合金制成的仿生植入物，該植入物具有超彈性。真實骨骼和這種材料在超彈性狀態(tài)下的應力-應變曲線幾乎相似，但鎳鈦合金更硬。為了達到合規(guī)性，材料中引入了孔隙率。

Chernyshikhin 解釋道：“以前，研究人員使用自蔓延高溫合成等方法。現(xiàn)在，我們的 3D 打印技術(shù)帶來了一場革命。通過選擇性激光熔化，我們可以構(gòu)建有序的多孔結(jié)構(gòu)，分析其結(jié)構(gòu)。”機械特性并在未來控制它們——通過在設(shè)計階段改變植入物的孔隙率和孔徑大小來調(diào)整植入物對患者骨骼的機械特性。”

“該方法的一個附加價值是，我們可以建模和生產(chǎn)具有梯度多孔結(jié)構(gòu)的植入物。如果我們需要更強的結(jié)構(gòu)，我們可以減少其孔隙率，反之亦然，”他繼續(xù)說道。

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