科学家实现突破:3D打印股骨部件强度媲美真实骨骼

发布日期:2025-06-26     浏览:88    

美国北得克萨斯州的科研团队在生物材料领域取得重要进展,成功利用3D打印技术制造出与真实人体骨骼强度相当的股骨部件。这一成果由北得克萨斯大学(UNT)与德克萨斯州立大学的研究人员合作完成,相关论文已发表在专业期刊上。

技术核心:材料与工艺创新

  • 特殊复合材料: 团队选用羟基磷灰石(天然骨骼的主要矿物成分)作为基础材料,并融入特定聚合物增强其性能。
  • 先进3D打印: 采用多材料3D打印系统,精确控制不同材料的沉积位置与比例,精细模拟天然骨骼中矿物质与有机质交织的复杂微结构。
  • 卓越力学性能: 实验室测试表明,该人造骨部件的抗压强度已超过130兆帕,与健康人体股骨的力学性能相当,满足承重骨骼的基本要求。

潜在应用:骨科医疗
该技术未来有望应用于骨科修复领域,为严重骨缺损或复杂骨折患者提供个性化、高强度的骨移植替代方案。相比传统金属或陶瓷植入物,此类生物材料更接近人体天然成分,在生物相容性与骨整合方面具备潜在优势。

研究背景与支持
此项研究获得了美国国家科学基金会(NSF)的资助,旨在探索新型生物材料制造路径。研究团队强调,目前成果集中于材料性能突破,距离实际临床应用仍需经历严格的生物相容性测试、动物实验及漫长的临床试验验证过程。

专家评价
业内专家认为,该成果展现了多材料3D打印在仿生复杂结构制造上的巨大潜力,为未来开发性能更优的骨修复材料开辟了新方向。