3D打印技术在骨组织支架材料的应用
高性能多孔β-磷酸三钙骨组织工程支架的3D打印
高性能多孔β-磷酸三钙骨组织工程支架的3D打印袁景;甄平;赵红斌【摘要】背景：虽然采用溶液浇铸/离子洗出法、原位成型法、静电纺丝法、相分离/冻干法、气体成孔法等制备骨组织工程支架可以获得比较满意的效果，但在精确性、孔隙均匀性、空间结构复杂性、支架个性化等方面略显不足。
<br> 目的：利用3D打印制备β-磷酸三钙骨组织工程支架。
<br> 方法：利用3D打印制备载药β-磷酸三钙支架，观察其结构，测量其孔隙率和力学强度。
将载药β-磷酸三钙支架置入模拟体液中15周，观察其质量变化。
将载药β-磷酸三钙支架与大鼠骨髓间充质干细胞共培养7 d，观察细胞黏附与形态变化。
分别采用载药β-磷酸三钙支架浸提液与含体积分数15%胎牛血清的低糖 DMEM培养基培养大鼠骨髓间充质干细胞，培养24，48，72 h检测细胞A值，并确定细胞毒性分级；同时成骨诱导培养1周，检测两组细胞碱性磷酸酶活性。
<br> 结果与结论：实验制备的支架微观孔隙呈不规则形，孔隙率高，孔隙分布均匀，孔隙连通率高，抗压强度大。
载药β-磷酸三钙支架在15周内基本降解完全，与松质骨缺损修复时间相当。
大鼠骨髓间充质干细胞黏附于载药β-磷酸三钙支架表面，并深入支架内部，生长良好，增殖活跃，细胞碱性磷酸酶活性有提高，说明载药β-磷酸三钙支架具有良好的细胞相容性。
%BACKGROUND:Although the preparation of bone tissue engineering scaffolds can achieve satisfactory results by solvent casting/particulate leaching, in situ molding method, electrospinning, phase seperation/freeze drying, gas foaming, there are stil some deficiencies in the accuracy, pore uniformity, spatial structure complexity, personalized stents. <br> OBJECTIVE:To prepareβ-tricalcium phosphate bone tissue engineering scaffolds using 3D printing. <br>METHODS:Drug-loadedβ-tricalcium phosphate scaffolds were prepared with 3D printing, and the structure was observed to measure its porosity and mechanical strength. The scaffold was immersed in simulated body fluid for 15 weeks to observe the quality change. The scaffold was co-cultured with rat bone marrow mesenchymal stem cells for 7 days to observe celladhesion and morphological changes. Rat bone marrow mesenchymal stem cells were cultured in extracts of drug-loadedβ-tricalcium phosphate scaffold and low-glucose Dulbecco's modified Eagle’s medium containing 15%fetal bovine serum for 24, 48, and 72 hours, to determine the absorbance values and cytotoxicity grading, respectively. Meanwhile, the cells were subjected to osteogenic culture for 1 week, and <br> the alkaline phosphatase activities in two groups were detected. <br> RESULTS AND CONCLUSION:The prepared scaffold showed irregular micropores, high porosity, uniform pore distribution, high pore connectivity rate, and large compressive strength. The drug-loadedβ-tricalcium phosphate scaffold degraded completely with 15 weeks, and cancellous bone defect repair was completed in the same period. Rat bone marrow mesenchymal stem cells adhered to the surface of drug-loadedβ-tricalcium phosphate scaffold and went deep into the scaffold, showing good growth and proliferation. The activity of alkaline phosphatase was also improved. These findings indicate that the drug-loadedβ-tricalcium phosphate scaffold has good biocompatibility.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2014(000)043【总页数】8页(P6914-6921)【关键词】生物材料;骨生物材料;孔隙率;抗压强度;细胞相容性;有限元分析;国家自然科学基金【作者】袁景;甄平;赵红斌【作者单位】解放军兰州军区总医院全军骨科中心，甘肃省兰州市 730050; 甘肃中医学院研究生院，甘肃省兰州市730030;解放军兰州军区总医院全军骨科中心，甘肃省兰州市 730050;解放军兰州军区总医院全军骨科中心，甘肃省兰州市730050【正文语种】中文【中图分类】R318文章亮点：1 制备骨组织工程支架以往常采用溶液浇铸/离子洗出法、原位成型法、静电纺丝法、相分离/冻干法、气体成孔法等，这些制备方法获得了比较满意的效果，但在精确性、孔隙均匀性、空间结构复杂性、支架个性化等方面不尽人意。
生物打印技术在组织工程中的应用
生物打印技术在组织工程中的应用近年来，生物打印技术逐渐成为组织工程领域中备受关注的热门话题。
生物打印技术通过3D打印技术与生物学原理的结合，能够精确地制造出具有特定结构和功能的生物组织，为组织工程领域的发展带来了巨大的机遇和挑战。
本文将探讨生物打印技术在组织工程中的应用，并讨论其潜在的前景与限制。
一、生物打印技术的原理生物打印技术的基本原理是利用3D打印机将生物材料精确定位并逐层堆积，最终形成具有复杂结构的生物组织。
其关键技术包括生物墨水的制备、生物打印机的设计与控制以及生物组织的成型和修复。
生物墨水是由具有生物相容性和可降解性的材料组成，如细胞、生物支架材料和生物因子。
生物打印机通过精确控制喷头的移动和材料的喷射，实现对生物材料的精确定位和堆积。
最终，经过培养和修复，生物组织能够发育和成熟，实现类似天然组织的结构和功能。
二、生物打印技术在组织工程中的应用1. 皮肤组织工程生物打印技术在皮肤组织工程方面具有巨大的潜力。
通过打印含有表皮细胞和真皮细胞的生物墨水，可以制造出具有多层结构的皮肤组织，并在体外或体内进行培养和修复。
这对于烧伤患者的康复以及临床上皮肤缺损的修复都具有重要的应用价值。
2. 骨组织工程生物打印技术在骨组织工程中也有广泛的应用。
通过打印含有骨细胞和骨支架材料的生物墨水，可以制造出具有骨结构和力学特性的生物组织，用于骨损伤修复和骨缺损的再生。
此外，生物打印技术还可以应用于个性化的骨支架设计，以满足不同患者的需求。
3. 器官构建生物打印技术在器官构建方面具有革命性的潜力。
通过打印含有多种细胞类型和生物因子的生物墨水，可以制造出具有器官结构和功能的生物构建物。
这对于器官移植的需求和限制提供了一种新的解决方案。
然而，由于器官结构的复杂性和功能的多样性，目前对于大型和复杂器官的打印仍面临一些挑战。
三、生物打印技术的前景与限制生物打印技术在组织工程中的应用前景广阔，但同时也存在一些限制。
首先，生物墨水的稳定性和生物相容性需要进一步提高，以满足不同类型组织的需求。
生物材料在组织工程中的创新应用
生物材料在组织工程中的创新应用在现代医学领域，组织工程作为一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科，正以惊人的速度发展。
其核心目标是通过构建生物替代品来修复、维持或改善受损组织和器官的功能。
而在这一前沿领域中，生物材料的创新应用无疑是推动其发展的关键因素。
生物材料，简单来说，是指用于与生命系统接触和发生相互作用的材料。
它们在组织工程中扮演着至关重要的角色，为细胞提供了生长的支架和环境，引导组织的再生和修复。
传统的生物材料，如金属、陶瓷和聚合物等，在一定程度上满足了组织修复的需求。
然而，随着科学技术的不断进步，新一代的生物材料正展现出更为卓越的性能和创新的应用。
其中，纳米生物材料的出现是一项重大突破。
纳米技术使得我们能够在纳米尺度上操纵材料的结构和性能。
例如，纳米纤维支架能够模拟细胞外基质的微观结构，为细胞的黏附、增殖和分化提供更接近体内环境的条件。
纳米粒子还可以作为药物载体，实现精准的药物输送，提高治疗效果的同时降低副作用。
生物活性玻璃也是一类具有广阔应用前景的生物材料。
它们具有良好的生物相容性和骨传导性，能够促进骨组织的再生。
在骨折修复等领域，生物活性玻璃的应用为患者带来了新的希望。
智能生物材料的发展更是令人瞩目。
这些材料能够对外界刺激，如温度、pH 值、电场或磁场等做出响应。
例如，温敏性水凝胶可以在特定温度下发生相变，从而实现药物的控制释放。
这种智能响应特性使得生物材料能够更好地适应体内动态变化的环境，提高治疗的针对性和有效性。
除了材料本身的创新，生物材料的表面改性也是组织工程中的重要研究方向。
通过对材料表面进行化学修饰或接枝生物活性分子，可以改善细胞与材料的相互作用，增强细胞的黏附、迁移和分化能力。
在组织工程中，生物材料的创新应用不仅局限于单一材料的使用，还包括多种材料的复合与协同作用。
例如，将高分子聚合物与陶瓷材料复合，可以综合两者的优点，制备出具有优异力学性能和生物活性的支架材料。
这种复合材料在骨组织工程、软骨组织工程等领域都取得了显著的成果。
生物医学领域中的组织工程与再生医学材料设计与应用
生物医学领域中的组织工程与再生医学材料设计与应用组织工程与再生医学是生物医学领域中的一个重要分支，旨在利用材料科学、生物学和工程学原理，设计和应用材料来替代、修复或再生组织和器官，以恢复人体受损的功能。
在组织工程与再生医学中，材料的选择与设计起着关键作用，决定了最终的成功与否。
在组织工程与再生医学中，材料的设计与选择应具备一些基本特性。
首先，材料应当具有良好的生物相容性，即能够与人体组织兼容并没有副作用。
其次，材料应当具备合适的物理性质和结构，可以为细胞提供支撑和生长的环境。
例如，支架材料应当具有适当的孔隙度和孔径，以便于细胞的附着和生长。
另外，材料的降解速度也是一个重要的考虑因素，过快或过慢的降解都可能影响到修复过程的进行。
在材料的设计与选择方面，研究人员发展了许多种类的材料，包括生物可降解聚合物、天然生物材料和人工合成材料等。
生物可降解聚合物是一类常用的材料，因其可以在体内降解并被新的组织所代替而备受关注。
常用的生物可降解聚合物包括聚乳酸（polylactic acid，PLA）、聚乳酸-共-羟基乙酸（polylactic-co-glycolic acid，PLGA）等。
天然生物材料包括胶原蛋白、明胶和壳聚糖等，这些材料具有良好的生物相容性和生物活性，可以促进细胞的附着和增殖。
人工合成材料包括陶瓷、金属和生物玻璃等，可以提供合适的物理性质和结构，适用于一些特殊的修复需求。
除了材料的设计与选择，组织工程与再生医学中还涉及到材料的制备和加工技术。
常用的制备技术包括溶液共混、纺丝、3D打印和电纺等。
溶液共混是一种简单且易于扩展的制备技术，通过将材料和活性成分共溶于溶剂中，并通过冻干、倾注、薄膜成型等方法来制备材料。
纺丝技术是一种可以制备无缝纤维支架的技术，通过将溶液转动或挤出，使溶液中的材料形成纤维状。
3D打印技术是一种高精度的制备技术，可以通过逐层打印的方式定制组织工程支架。
电纺技术是一种将溶液通过高电压电场喷射到靶基底上的技术，可以制备纳米纤维支架和纺丝膜。
“骨缺损修复”资料文集
“骨缺损修复”资料文集目录一、骨缺损修复材料的研究进展二、骨组织工程支架材料在骨缺损修复及3D打印技术中的应用三、3D打印含镁生物医用材料用于骨缺损修复研究进展四、骨缺损修复材料现状与需求和未来五、3D打印海藻酸钠羟基磷灰石水凝胶复合Atsttrin蛋白用于骨缺损修复的研究六、人脐带间充质干细胞来源外泌体通过调控血管新生促进大段骨缺损修复的作用及机制研究骨缺损修复材料的研究进展随着社会的发展和人口老龄化的加剧，骨折、骨肿瘤、炎症等导致的骨缺损问题日益突出。
骨缺损修复材料作为治疗骨缺损的重要手段，一直是研究的热点。
本文将对骨缺损修复材料的研究进展进行综述。
天然骨组织工程材料主要包括胶原、明胶、壳聚糖等，具有良好的生物相容性和生物活性。
其中，胶原是骨组织的主要成分，具有良好的细胞亲和力，可以促进细胞的粘附和增殖。
明胶和壳聚糖等材料也可作为骨缺损修复材料的基质，具有良好的生物降解性和生物相容性。
人工合成骨缺损修复材料主要包括高分子材料、无机非金属材料等。
其中，高分子材料包括聚乳酸、聚氨酯等，具有良好的加工性能和机械性能。
无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃等，具有良好的生物相容性和耐久性。
复合骨缺损修复材料是结合天然骨组织工程材料和人工合成骨缺损修复材料的优点而发展起来的新型骨缺损修复材料。
通过将胶原、生长因子等生物活性物质与高分子材料、无机非金属材料等进行复合，制备出具有良好生物相容性、机械性能和生物活性的复合骨缺损修复材料。
目前，复合骨缺损修复材料已成为研究的热点，并取得了一定的研究成果。
目前，骨缺损修复材料的研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题需要解决。
未来，需要进一步深入研究骨缺损修复材料的组成、结构和性能之间的关系，探索更加高效、安全的骨缺损修复材料。
需要加强临床应用研究，提高骨缺损修复材料的实用性和可靠性，为骨缺损患者提供更加有效的治疗手段。
骨组织工程支架材料在骨缺损修复及3D打印技术中的应用骨组织工程支架材料在骨缺损修复中具有重要作用，而3D打印技术的引入为骨缺损修复提供了新的可能性。
生物医学领域中增材制造组织工程支架
生物医学领域中增材制造组织工程支架一、生物医学领域中增材制造组织工程支架概述增材制造技术，也被称为3D打印技术，近年来在生物医学领域取得了显著的进展，尤其是在组织工程支架的制造中。
组织工程支架是一种用于引导细胞生长和组织修复的三维结构，它们可以模拟天然细胞外基质的特性，为细胞提供必要的支持和信号。
增材制造技术以其独特的优势，如设计灵活性、复杂结构的制造能力以及对材料的精确控制，为组织工程提供了新的可能性。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 设计灵活性：可以根据需要定制支架的形状和结构，以适应不同的生物医学应用。
- 复杂结构制造：能够制造出具有复杂内部结构的支架，如仿生结构，以促进细胞生长和组织整合。
- 材料多样性：可以使用多种生物相容性材料进行打印，包括聚合物、陶瓷和金属等。
- 精确控制：可以精确控制支架的孔隙率、孔径大小和分布，以满足特定细胞生长的需求。
1.2 增材制造技术在组织工程中的应用场景增材制造技术在组织工程中的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 骨组织工程：制造用于骨缺损修复的支架，促进骨细胞的增殖和分化。
- 软骨组织工程：打印具有特定力学性能的支架，以模拟软骨组织的特性。
- 皮肤组织工程：制造用于皮肤缺损修复的支架，提供细胞生长的平台。
- 血管组织工程：打印具有良好血流动力学特性的血管支架，用于血管重建。
二、生物医学领域中增材制造组织工程支架的制造技术增材制造组织工程支架的制造技术是实现其在生物医学领域应用的关键。
这些技术不仅需要满足生物相容性和生物功能性的要求，还需要具备高度的精确性和可重复性。
2.1 常用的增材制造技术在组织工程支架的制造中，常用的增材制造技术包括：- 熔融沉积建模(FDM)：通过逐层沉积熔融材料来构建三维结构。
- 光固化立体打印(SLA)/数字光处理(DLP)：利用光固化技术逐层固化液态树脂，形成所需的三维结构。
组织工程骨构建策略
组织工程骨构建策略
组织工程骨构建策略是一种旨在利用材料科学、生物学和工程学等多学科知识，通过设计和制造可替代的人造骨组织来治疗或修复缺损、疾病或创伤的方法。
下面是一些常见的组织工程骨构建策略： 1. 材料选择：优选生物相容性好、生物降解性强、力学性能良好的材料，如聚乳酸、羟基磷灰石等。
2. 细胞来源：选择具有成骨分化潜能的干细胞或成骨细胞源进行培育和植入，如间充质干细胞和骨髓基质干细胞等。
3. 三维打印技术：利用三维打印技术，将自体或异体细胞与支架材料结合，制备出高度定制化的人造骨组织。
4. 生物反应器：将细胞和支架材料置于生物反应器中，模拟生理环境，促进细胞生长和成骨分化，加速骨组织的形成。
5. 基因工程：通过基因转染或质粒转染等技术，操纵细胞的遗传信息，促进成骨分化和骨组织的修复。
6. 生物材料表面改性：通过材料表面的化学处理、生物活性物质的涂覆等方法，改善支架材料的生物相容性和降解性能，增强其与细胞的相互作用。
总之，组织工程骨构建策略是一个复杂而多样化的领域，需要结合多个学科的知识和技术手段，才能够实现对人造骨组织的高效制备和应用。
3D打印在骨及软骨组织工程中的应用
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挑战
然而，3D打印在骨组织工程中的应用仍 面临一些挑战。例如，生物材料的性能和 生物相容性需要进一步提高，制造设备的 精度和效率也需要不断提高。此外，法规 和伦理问题也是阻碍其临床应用的一个重 要因素。
03
3D打印在软骨组织工程 中的应用
软骨组织工程的现状及挑战
当前骨及软骨组织工程的研究热点主要集中 在修复和替代损伤的骨或软骨组织，以恢复 其功能。然而，由于软骨组织的复杂性和特 殊性，如缺乏有效的血液供应和神经支配， 以及其特定的机械性能要求等，使得传统的 治疗方法难以满足临床需求。
3D打印在软骨组织工程中的前景及挑战
尽管3D打印技术在软骨组织工程中展现出了巨大的潜 力，但仍需要进一步的研究和改进。未来的研究方向应 包括优化生物材料的性能、探索更合适的细胞来源、以 及解决与临床应用相关的伦理和法律问题等。
此外，还需要更多的临床试验来验证3D打印技术在软 骨组织工程中的安全性和有效性。如果这些挑战能够得 到解决，那么3D打印技术将有望为骨及软骨组织工程 领域带来革命性的变化。
患者故事分享
通过分享成功案例和患者体验，让 公众更加直观地了解3D打印技术 在骨及软骨组织工程中的实际应用 效果。
05
结论与展望
3D打印在骨及软骨组织工程中的应用总结
3D打印技术为骨及软骨组织工程提 供了新的构建方法，能够实现复杂 形状的精确制造，提高组织的修复 效果和功能。
3D打印技术可以控制支架的孔径、 形状和材料组成，以实现个性化的 治疗需求，提高治疗效果。
案例
例如，使用3D打印技术制造出与患者缺损部位完全匹配的钛合金骨骼，用于治疗严重的骨损伤或畸形 。此外，还可以将生物相容性材料与生长因子结合，通过3D打印技术制造出具有特定形状和功能的骨 组织。
三维打印技术在骨组织工程中的应用
三维打印技术在骨组织工程中的应用近年来，随着三维打印技术的日益发展，它被广泛应用于各个领域。
其中，骨组织工程领域对三维打印技术的需求尤为迫切。
三维打印技术能够实现精确的材料定位和复杂结构的制造，为骨组织工程提供了新的解决方案。
本文将探讨三维打印技术在骨组织工程中的应用，包括骨支架的制造、骨再生、骨模型的制作等方面。
首先，三维打印技术在骨支架的制造中发挥着重要作用。
骨支架是用于支撑和促进骨组织再生的重要工具。
传统的骨支架制造方法存在一定的局限性，无法满足个性化治疗的需求。
而三维打印技术能够根据患者的具体情况，通过扫描和建模，打印出精确匹配的骨支架。
这种个性化的骨支架不仅能够提供更好的支撑和稳定性，还能与周围组织更好地融合，促进骨组织的再生和修复。
其次，三维打印技术在骨再生方面的应用也备受关注。
骨再生是骨组织工程的一项重要任务，而三维打印技术可以制造出具有复杂结构和多层次孔隙的骨组织模型，提供了理想的生长环境。
通过在打印过程中控制材料的成分和性质，可以实现骨细胞的定向生长和骨结构的再生。
此外，三维打印技术还可以结合生物材料，如生物陶瓷、生物可降解材料等，实现对骨组织的修复和再生。
这种对复杂结构的精确控制，为骨再生提供了新的解决方案。
另外，三维打印技术在骨模型的制作上也有广泛的应用。
在骨组织工程研究中，研究人员通常需要骨模型来进行实验和模拟，以验证新的治疗方法和技术。
传统方法制作骨模型需要经过多个步骤，且成本较高。
而三维打印技术能够直接将数字化模型转化为实体模型，大大简化了制作过程。
通过三维打印技术制作的骨模型具有精确的形状和尺寸，可作为实验工具用于研究和训练，为骨组织工程的发展提供了有力支持。
然而，值得注意的是，三维打印技术在骨组织工程中的应用还面临着一些挑战和限制。
首先，目前三维打印技术的材料选择还相对有限，需要进一步研究和开发适用于骨组织工程的新材料。
其次，三维打印技术在制造过程中存在一定的成本和时间限制，需要进一步提高效率和降低成本。
三维打印生物医用材料在骨组织工程领域的研究进展
三维打印生物医用材料在骨组织工程领域的研究进展三维打印技术由于其成型快速、可操控性强以及构建复杂形状的能力，在骨组织工程领域表现出无可比拟的优势，受到了研究者们越来越多的关注。
本文对三维打印技术进行了简要概述，重点介绍了适合三维打印的生物材料，并对其发展前景进行了展望。
三维打印技术近年来得到了迅猛发展，它实际上是一系列快速成型技术的统称。
其打印原理简单来说是采用分层加工、叠加成型的方式，即通过材料的精确逐层堆积从而快速制备形状复杂的三维物体[1]。
利用三维打印技术既可以制作标准模型，也可以为病人量身定制结构复杂的手术支架等。
通过计算机断层扫描（CT）或者核磁共振（MRI）等医学成像技术对病人骨缺损部位进行扫描得到所需要的支架模型，随后通过三维打印机制备成型，这是传统的成型技术难以实现的[2]。
近年来，三维打印技术在生物医学领域内取得了广泛应用，尤其在骨组织工程领域，三维打印技术由于其可量身定制性，结构和孔隙可控性以及可复合多种材料等特性受到了研究人员的广泛关注。
骨组织工程的基本方法是将分离的高浓度成骨相关细胞等，经体外培养后种植于天然的或人工合成的，具有良好生物相容性并可被人体逐步降解吸收的生物医用支架上。
这种医用支架可为细胞提供生存的三维空间，有利于细胞获得足够的营养物质，排泄代谢产物，并且能够按预制形态生长等。
然后将这种细胞与生物材料的复合体植入骨缺损部位，在材料逐步降解的同时，种植的骨细胞不断增殖，形成新骨，进而达到修复骨缺损的目的[3]。
在本篇综述中，我们详细介绍了骨组织工程领域内目前可用于三维打印的生物材料。
同时由于不同的打印机能够打印的生物材料不尽相同，所以我们也对三维打印机的种类及成型原理进行了简要概述。
三维打印技术简要概述目前市场上主要有熔融沉积式、立体平板印刷、选择性激光烧结、直接浆料挤压等技术可满足组织工程中支架材料打印的相关需要。
光固化立体印刷技术光固化立体印刷技术是通过特定波长与强度的激光聚焦到液态的光固化材料表面，使之按由点到线，由线到面的顺序凝固，完成一个层面的绘图作业。
3D打印把骨组织不再是“画饼充饥”
3D打印把骨组织不再是“画饼充饥”骨组织工程学为骨缺损修复提供希望在过去的十多年里，科学家们已经开始用组织工程学的手段，在实验室里培养制造人体器官(例如耳朵)，而今天科学家们更多地在探索骨骼领域的组织再造，而且是用打印机直接打出来。
自骨外科手术时代开启一百年以来，骨缺损就一直是个困扰医学界的大难题。
迄今为止，人类使用的自体移植骨、异体移植骨、异种骨都不能满足广泛的、复杂情况下的治疗需要，且这样那样的各种植骨并发症令人烦恼。
上世纪90年代以来的骨组织工程学(Bone Tissue Engineering，BTE)则为骨缺损修复提供了长期希望。
骨组织工程学(BTE)的基本思路：干细胞+支架材料+构建。
一个完整的BTE是由四个不可或缺的要素构成的：多能分化的干细胞，能够在体内外发展为成骨细胞，继而生成骨细胞;干细胞发育生长的骨架、通常是具备生物活性、模拟人体微孔结构的的无机或有机材料;促进分化、成骨和骨组织成熟的各种细胞因子;新骨发育和修复过程中所必需的血液循环。
除了具备以上四个因素外，还有一个最关键、也是最难的问题，是实现以上各个要素的整合，真正建构出一个组织工程骨来。
借3D打印把骨组织直接打印出来骨组织工程学这么好，在临床应用方面的进展却只能用“慢慢吞吞”来形容。
迟缓的原因，最主要就两个：一是复杂而慢;二是不经济。
骨缺损的修复不容许有漫长时间的等待，如旷日持久的实验室制备、合成、培养，这也会让治疗的经济代价高得不切实际，骨缺损的更需要有个性化的方案。
正如到上海儿童医学中心求治的“外星人男婴”，主刀医生鲍南就表示，每一例狭颅症的矫形手术都是独一无二的。
在19992023年这段时间里，3D打印开始被用于细胞支架材料的打印，这可是个革命性的进步，骨组织工程学治疗所需的生物支架材料可以不受批量生产的限制，随时打印随时取用了。
是否可以用3D打印的方式，直接将细胞、蛋白分子和支架材料一股脑儿地直接打印出一个立体结构来呢?有位俄罗斯科学家Mironov 认为，这是可行的。
生物细胞工程技术应用于肌肉和骨骼再生种方面推进
生物细胞工程技术应用于肌肉和骨骼再生种方面推进引言：肌肉和骨骼再生是医学领域中的重要课题。
传统方法治疗肌肉和骨骼损伤常常受到局限，而生物细胞工程技术为肌肉和骨骼再生提供了新的思路。
本文将讨论生物细胞工程技术在肌肉和骨骼再生方面的应用和推进，包括组织工程、干细胞疗法及3D打印技术等。
一、组织工程在肌肉再生中的应用组织工程是一种基于细胞、生物材料和生物化学因子组成的合成组织的方法。
在肌肉再生方面，组织工程可以通过移植细胞或人工合成的支架来重建受损的肌肉组织。
例如，研究人员利用肌肉干细胞和生物支架成功重建了大片肌肉组织，促进了肌肉的再生和修复。
组织工程技术不仅可以为患者提供功能恢复的机会，还可以避免病态肌肉的进一步退化。
二、干细胞疗法在骨骼再生中的应用干细胞具有自我更新和分化为多种细胞类型的能力，因此在骨骼再生中具有广阔的应用前景。
干细胞疗法可以通过从患者的脂肪组织、骨髓或胎盘提取干细胞并培养扩增后，再将其注入到患者的骨折或骨缺损部位。
研究发现，干细胞疗法可以促进骨细胞的再生和骨骼的修复，加快骨折愈合的速度，并提高骨骼再生的质量。
三、3D打印技术在骨骼再生中的应用3D打印技术是一种将数字模型转化为实体物体的技术，已经在医学领域中得到广泛应用。
在骨骼再生方面，3D打印技术可以制造出个体化的骨骼支架，并用于患者的骨缺损修复。
这些骨骼支架可以精确匹配患者的骨骼形态，提供良好的支撑和生物相容性，促进骨细胞生长和新骨组织的生成。
3D 打印技术不仅可以提高骨折治疗的效果，还可以缩短患者的康复时间。
四、生物细胞工程技术的挑战与展望虽然生物细胞工程技术在肌肉和骨骼再生方面已取得了重要突破，但仍然面临一些挑战。
首先，目前的技术仍需要进一步改善，以提高细胞的生存率和成活率。
其次，大规模的生物细胞工程制备仍然面临困难，包括生物材料的选取、细胞扩增和组织构建等方面。
此外，临床应用中的安全性和效果评估也是一个重要问题。
然而，尽管存在这些挑战，生物细胞工程技术在肌肉和骨骼再生方面的发展前景依然广阔。
骨科3D打印技术的应用
骨科3D打印技术的应用在医疗领域，随着3D打印技术的不断发展，越来越多的医疗机构开始尝试将这项技术应用于临床治疗。
骨科3D打印技术可以为患者提供更为准确和个性化的治疗方案，同时也能够减少手术风险。
下文将从骨科3D打印技术的特点、应用以及未来展望三个方面来阐述这项技术的重要性。
一、骨科3D打印技术的特点骨科3D打印技术是一种基于患者个体化的治疗方式，它可以根据患者的具体情况打印出量身定制的人工假体或者手术导板。
相对于传统的手术导板，3D打印制造的导板可以更加准确地贴合患者的骨头，从而减少手术中误差的出现。
此外，骨科3D打印技术还可以打印出人工骨质材料，这些材料可以用于植入骨髓空洞中，帮助骨骼恢复稳定。
同时，这些人工骨质材料具备可降解的特性，可以逐渐被人体吸收，不用再进行二次手术。
二、骨科3D打印技术的应用当前，骨科3D打印技术主要被应用于以下方面：1. 手术导板制造：3D打印技术可以按照患者的骨骼形貌和病情需求打印出手术导板，这些导板可以帮助外科医生在手术过程中更加准确地进行切割和安置人工物。
2. 人工假体生产：骨科疾病和创伤往往需要患者进行人工假体置换治疗。
3D打印技术可以根据患者的具体情况打印出量身定制的人工假体，最大限度地减少人工假体的不适应症状。
3. 人工骨材料制造：3D打印技术可以生产出设计独特、质量可控的人工骨骼材料，这些材料可以用于修补创伤和缺损的骨骼。
三、未来展望随着3D打印技术不断发展，骨科3D打印技术也将会有新的应用和发展。
1. 智能手术导板：目前，3D打印技术可以根据患者的具体情况打印出手术导板。
相信在未来，手术导板将会更加智能化，能够通过人工智能和大数据分析，更加准确地支持外科医生进行手术操作。
2. 骨材料更加个性化：3D打印技术可以让医生更加准确地制定治疗方案，同时也可以让患者更加个性化地选择治疗方式。
在未来，这项技术将会更加成熟，打印出的骨材料将会更加符合患者的身体情况，从而让治疗效果更加显著。
非金属矿物生物医用材料考核试卷
D.增加药物生物利用度
10.以下哪些非金属矿物材料在组织工程支架中应用较广？（）
A.羟基磷灰石
B.硅胶
C.磷酸钙
D.纤维素
11.非金属矿物生物医用材料在牙科修复中的应用包括哪些？（）
A.牙种植体
B.牙托材料
C.牙本质修复材料
D.牙齿美白材料
12.以下哪些技术可以用于非金属矿物生物医用材料的表面改性？（）
1.非金属矿物生物医用材料的机械性能普遍优于金属生物医用材料。（）
2.羟基磷灰石是金属矿物生物医用材料。（）
3.非金属矿物生物医用材料在制备过程中不会产生残留毒性。（）
4.所有非金属矿物生物医用材料都具有生物降解性。（）
5.在非金属矿物生物医用材料的表面改性中，等离子体处理是一种常用的方法。（）
6.非金属矿物生物医用材料只能用于硬组织修复。（）
D.材料形状
7.非金属矿物生物医用材料在软组织工程中的应用包括哪些？（）
A.人工皮以下哪些非金属矿物材料适用于人工关节的制备？（）
A.羟基磷灰石
B.硅胶
C.磷酸钙
D.氧化铝
9.非金属矿物生物医用材料在药物释放系统中的作用有哪些？（）
A.控制药物释放速率
B.提高药物稳定性
9. ABCD
10. AC
11. ABC
12. ABC
13. ABCD
14. BD
15. ABCD
16. AD
17. ABC
18. ABC
19. AD
20. ABCD
三、填空题
1.生物相容
2.羟基磷灰石
3.溶胶-凝胶
4.释放
5.成纤维细胞
6.等离子体
骨折修复术的新技术发展
骨折修复术的新技术发展骨折是一种常见但危害性较大的创伤，对于骨折修复术的技术发展一直是医学界的关注焦点。
随着科技的进步和医学研究的深入，新技术不断涌现，为骨折患者提供了更加安全有效的治疗手段。
本文将介绍近年来骨折修复术中出现的一些新技术，并探讨其对临床实践的影响。
一、三维打印技术在骨折修复术中的应用随着三维打印技术的快速发展，在骨折修复领域中得到了广泛应用。
传统的骨折治疗方法需要使用标准化或者定制化的金属支架，但是这种支架存在大小不合适、造型单一等问题。
而三维打印技术可以根据患者具体情况进行精确扫描和建模，并通过3D打印机制作出符合个体需求的支架。
1. 个性化治疗：三维打印技术可以根据患者特定骨折情况设计制作支架，实现个性化治疗。
这样可以提高治疗效果，减少并发症的发生。
2. 提高手术精确度：三维打印技术可以使医生在手术前进行虚拟手术规划，更加精确地确定手术方案。
这有助于减少手术时间和创伤，并提高治疗效果。
3. 平衡兼容性与生物学要求：通过三维打印技术，可以灵活选择不同材料进行支架制作，以平衡金属支架的兼容性和生物学要求。
例如，可以使用具有良好韧性和弹性的材料来修复骨折，从而减轻患者对金属支架的排斥反应。
二、内固定钉在骨折修复中的创新应用内固定钉是一种常用的骨折修复器械，在传统骨折外科手术中得到广泛应用。
但是，在近年来的研究中，人们对内固定钉进行了一些创新性改进，进一步提高了其修复效果。
1. 生物活性涂层：为了促进骨折愈合过程，研究人员将内固定钉表面涂覆了生物活性材料。
这些材料可以释放出生长因子和其他生物活性物质，促进骨细胞的增殖和分化，加速新骨生成。
2. 内固定钉弹性设计：为了提高修复术后骨折部位的稳定性以及防止内固定钉周围软组织损伤，研究人员对内固定钉进行了一些特殊设计。
例如，在内固定钉的头部或主体上引入弹性结构，使其能够在一定程度上承受外力作用。
3. 远程监测技术：利用近年来兴起的智能医疗设备，可以实时监测患者体内内固定钉状态。
3D打印在骨科中的应用
精品课件
• 目前国内外已经广泛开展了3D打印个性化接骨板、个体化 人工关节假体的临床应用研究。
• 对于关节严重畸形以及特殊部位的骨肿瘤患者，手术方案 的制定非常具有挑战性，如假体型号的选择、假体安放位 置的准确以及畸形的矫正程度等都是术者面临的难题。
精品课件
3D打印局限
• 材料的限制：虽然目前可以实现塑料、某些金属或者陶瓷 打印，但打印的材料都是比较昂贵和稀缺的，尚无法支持 各种材料、特别是生物材料的打印；材料的力学性能也是 目前研究的热点和要点。
• 加快3D生物打印研究与开发：除了研制适合3D打印的生物 材料和“墨水”外，还要研究细胞和生长因子与材料复合 的最佳浓度；打印时如何达到无菌、无热源、保持细胞／ 生物活性因子的活力、维持组织结构完整性等要求。辅以 材料的微米、纳米技术；可根据需要设定特定的孔隙率、 交联；显著提高支架的生物学及力学性能，使其有利于细 胞黏附、增殖、分化，从而促进骨组织生长及骨折愈合， 有助于缩短患者的恢复期，有利于节省患者的医疗成本。
• 可以直接“打印”出功能性的人体器官和组织。在骨组织 工程领域，3D 打印技术主要用于制作结构复杂、形状各 异的组织工程支架，甚至打印组织工程人体器官。
精品课件
实例应用（一）
• 桡骨头粉碎性骨折
• 患者摔伤右肘关节肿痛、活动受限1小时。查体：右肘部 见皮肤挫擦伤痕，局部肿胀明显，压痛，扪及骨擦感，肘 关节旋转功能障碍，腕指活动良好，指端血运皮肤感觉可
• 同时医生在术前可以在模型上进行模拟手术操作和练习， 对术中内固定物进行预塑形，提高手术操作准确度可以明 显的减少了术中X线的应用次数、节省手术时间。
骨组织再生的新型技术
骨组织再生的新型技术近年来，随着科技的不断进步，医学领域也在不断创新。
骨组织再生的技术应运而生，成为了医疗领域的一个热门话题。
骨组织再生的新型技术，旨在通过利用干细胞、人工材料等手段，加速骨组织的自我修复和再生，从而改善骨质疏松、颈椎病、骨折等疾病的症状，提高患者的生活质量。
一、骨组织再生的意义骨组织再生的技术，对人类健康具有非常重要的意义。
随着人口老龄化的加剧，人们的身体健康状况也出现了越来越多的问题。
其中，骨质疏松症、颈椎病、骨折等骨骼方面的问题成为了主要的健康威胁。
这不仅给患者带来了身体上的痛苦，也严重影响了患者的正常生活和工作。
因此，骨组织再生技术的出现，为改善这些健康问题带来了新的希望。
二、骨组织再生技术的研究进展1. 干细胞技术干细胞技术是一种目前比较成熟的骨组织再生技术。
干细胞是多能细胞，可以分化为多种类型的细胞，包括骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。
因此，通过利用干细胞培育成骨细胞，可以实现骨组织的快速再生。
目前，干细胞技术已经成功应用于临床治疗，取得了很好的效果。
2. 3D 打印技术3D 打印技术是一种目前比较火爆的新型技术，该技术可以制造出各种形状和大小的骨组织支架，有助于骨组织的再生和修复。
通过利用 3D 打印技术，骨组织支架可以根据患者的具体情况进行定制设计，从而达到更好的治疗效果。
目前，该技术已经在临床上得到了广泛的应用。
3. 人工材料技术人工材料技术是一种目前比较成熟的骨组织再生技术。
通过利用一些人造材料进行骨修复和再生，从而达到医疗效果。
人工材料可以提供骨细胞所需的理想生长环境，以促进骨细胞再生和增殖。
目前，一些材料已经应用于临床中，但仍需进一步完善。
三、骨组织再生技术的应用前景随着骨组织再生技术的不断发展和完善，其应用前景也越来越广阔。
骨组织再生技术可以用于骨骼系统各种病症的治疗和修复，包括骨折、骨质疏松、颈椎病等疾病的治疗。
同时，在医学界，骨组织再生技术也是一项非常具有前景的研究领域，尤其是在干细胞和 3D 打印技术等方面的应用，将为未来的医学领域带来更多的发展空间和创新的机会。
3D打印技术在骨科修复方面应用概述
3D打印技术在骨科修复方面应用概述骨科修复是一项复杂而又关键的医疗技术，涉及到骨折、关节置换、骨缺损修复等多个方面。
随着科技的不断进步，3D打印技术在骨科修复方面的应用逐渐成为一个热点领域。
本文将对3D打印技术在骨科修复方面的应用进行概述，探讨其优势和局限性。
首先，3D打印技术为骨科修复带来了许多优势。
传统的骨科修复手术通常需要以预制的医疗器械进行植入，而这些器械并不总能完全适应患者的骨骼结构。
而通过3D打印技术，医生可以根据患者的具体情况进行定制，制作出完全符合患者骨骼结构的植入物。
这种个性化的设计能够提高手术的精确度，减少手术风险，同时也能够改善患者的手术效果和生活质量。
其次，3D打印技术还可以应用于骨缺损修复。
传统的骨缺损修复通常需要采用移植的骨块或人工骨代替受损的骨组织。
然而，这种方法存在多种限制，如供体不足、手术风险大以及术后功能恢复不佳等。
而3D打印技术能够根据患者的具体情况制作出符合形状和结构的骨缺损修复材料，从而实现更好的骨修复效果。
同时，3D打印技术还可以利用生物活性材料，促进骨细胞的生长和再生，进一步加速骨缺损的修复。
此外，3D打印技术还可以应用于骨折治疗。
骨折是骨科修复的常见问题，传统的治疗方法通常需要使用金属钢板和螺钉进行固定。
然而，这种方法存在组织损伤、术后不适和功能限制等问题。
而通过3D打印技术，医生可以根据骨折的具体情况制作出符合形状和结构的骨折固定板，完全适应患者的骨折部位。
这种个性化的设计能够提高治疗的效果，减少术后不适和功能限制。
然而，3D打印技术在骨科修复方面仍存在一些局限性。
首先，目前的3D打印技术仍面临着制造精度和速度的挑战。
尽管3D打印技术能够实现高度的个性化设计，但其制造过程仍需要比较长的时间，且制造精度受到一定的限制。
其次，3D打印技术的应用还需要建立完善的监管政策和标准。
由于3D打印技术的快速发展，相关的监管政策和标准仍相对滞后，这可能会对其应用和推广造成一定的影响。
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3D打印技术在骨组织支架材料的应用摘要目的：应用传统方法制作骨组织工程支架取得一定成就，但在支架的三维结构、力学强度、支架个性化方面不太满意，通过3D打印技术制作支架的方法有望改变这些不足。
前景：对3D打印技术制作骨组织工程支架作一综述，对支架的未来优化进行展望。
当前3D打印技术已被应用于工业制造、医学等方面。
在生物医学方面，3D打印技术已近被应用于器官及细胞打印、组织工程支架及假体植入物、器官模型的制作及手术指导策划[1]。
关键词3D打印技术生物医学骨组织前景前言”组织工程“是20世纪80年代提出的一门新兴交叉学科。
其基本含义是应用工程和生命科学的基本原理和技术，在体外构建具有生物功能的人工替代物，用于修复组织缺损，替代失去功能或衰竭的组织，器官部分或全部功能。
组织工程的研究范围很广，几乎涉及人体的所有器官，如骨，软骨，肌腱，皮肤，血管，肝脏，神经，牙，角膜等。
在组织工程的研究中，组织工程支架材料是其基础，是组织工程领域中的一个不可或缺的环节。
组织工程支架材料根据用于不同人体组织及具体替代组织具备的功能所设计。
组织工程支架材料包括：骨、软骨、血管、神经、皮肤、肌腱、角膜、肝脏等的组织支架材料。
目前构建的骨组织工程支架还很不完善,在力学性能、降解速度、结构形态、生物活性等方面仍有许多问题亟待解决。
随着骨组织工程及其相关领域研究的深入和进步,骨组织工程支架的研究将会具有突破性的进展。
在骨组织工程中，3D打印技术已经起着很重要的作用。
广义的3D打印技术又称快速成型技术,是一种以数字模型为基础，在计算机控制下以逐层打印的方式构造物体的技术。
应用此技术可构造出任何形状的物体。
1、3D打印技术3D打印技术（3D printing），即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。
特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。
“3D打印技术”意味着这项技术的普及。
3D打印技术通常是采用数字技术材料打印机来实现。
这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
2、骨组织2.1常用的骨组织工程支架材料：人工骨支架材料可分为两类，即生物降解和非生物降解型。
早期的人工骨支架材料都是非生物降解型的，这类材料有：高聚物（碳素纤维，涤纶，特氟隆），金属材料（不锈钢，钴基合金，钛合金），生物惰性陶瓷（氧化铝，氧化锌，碳化硅），生物活性陶瓷（生物玻璃，羟基磷灰石，磷酸钙）等。
这些材料的特点是机械强度高（耐磨、耐疲功、不变形等，生物惰性（耐酸碱、耐老化、不降解）。
但存在二次手术问题，因此人们开始研究使用可生物降解并具有生物活性的材料，这类材料有纤维蛋白凝胶、胶原凝胶、聚乳酸、聚醇酸及其共聚体、聚乳酸和聚羟基酸类、琼脂糖、壳聚糖和透明质酸等多糖类。
目前研究和使用的骨组织支架材料是降解材料或降解和非降解材料的结合[2]。
2.2理想骨组织支架材料的特征①生物相容性和表面活性：有利于细胞的黏附，无毒，不致畸，不引起炎症反应，为细胞的生长提供良好的微环境，能安全用于人体。
②骨传导性和骨诱导性：具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度，具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。
③合适的孔径和孔隙率：理想的支架材料孔径最好与正常骨单位的大小相近(人骨单位的平均大小约为223 μm)，在维持一定的外形和机械强度的前提下，通常要求骨组织工程支架材料的孔隙率应尽可能高，同时孔间具备连通孔隙，这样有利于细胞的黏附和生长，促进新骨向材料内部的长入，利于营养成分的运输和代谢产物的排出④机械强度和可塑性：材料可被加工成所需的形状，并且在植入体内后的一定时间内仍可保持其形状。
3、3D打印技术在构建骨组织支架材料的研究状况3D打印技术制作骨组织工程支架的实验研究目前可用作骨组织工程支架制作的3D打印技术有熔融层积成型、立体平版印刷、选区激光烧结及3DP技术等。
3.1 熔融层积成型熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。
一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层，直至形成整个实体造型。
熔融层积成型技术所使用的原料通常为热缩性高分子，包括{ABS、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯等}。
熔融层积成型技术的优势在于制造简单、成本低廉，此技术可用不同材料制作不同组织，各解剖结构可分别用不同颜色、类型的材料制成以示区分，但打印出的支架在精度及表面质量方面还不理想，而且高温可能破坏原材料的化学成分，同时温度对于熔融层积成型效果影响非常大，成品效果依然不够稳定，所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用熔融层积成型技术，且该技术不能打印生长因子、蛋白质、细胞，限制了其在医学支架方面的进一步应用，耗时较长可达24 h。
3.2立体平板印刷（SLA）又称为光敏液相固化法、光固化成形、立体光刻等，是最早出现的技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
它是在树脂槽中盛满液态光敏树脂，使其在激光束或紫外线光点的照射下快速固化。
这种工艺方法适用于制造中小型工作，能直接得到塑料产品。
它还能代替蜡模制作浇铸模具，以及作为金属喷涂模，环氧树脂模和其它软模的母模，是目前较为成熟的快速原型工艺。
近年来单纯以光过敏树脂为材料通过立体平板印刷法打印骨组织工程支架已有较多的报道。
通过此法制备的支架具有人松质骨的力学强度，并可促成骨细胞增殖及粘附。
研究表明，用混合材料制作的支架比单纯的光过敏树脂制作的支架在力学强度、组织相融性、成骨性方面更有优势。
Kim等以聚富马酸二羟基丙脂/羟基磷灰石为原料，通过此技术制备了复合支架材料、复合支架材料孔隙结构、孔隙相通。
孔隙大小及力学强度比单纯的聚富马酸二羟丙脂更有优势，且加入羟基磷灰石能进一步促进胚胎成骨细胞前体细胞在支架上的黏附和增殖。
同样以磷酸酯寡聚体-双甲基丙烯酸酯/羟基磷灰石为原料，利用立体平板印刷技术制成的复合材料更能促进骨形成及材料骨的结合。
3.3 激光选区烧结(Selected Laser Sintering , SLS )采用CO ：激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结，是一种由离散点一层层堆积成三维实体的工艺方法。
激光选区烧结在开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。
成形时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末熔化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再铺上一层粉末，进行下一层的烧结，如此循环，形成三维的原型零件。
最后经过 10h 冷却，即可从粉末缸中取出零件。
未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件，当烧结工序完成后，取出零件，未经烧结的粉末基本可自动脱掉，并重复利用。
因此，SLS 工艺不需要建造支撑，事后也不要为清除支撑而烦恼。
3.4 3DP技术三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的。
E.M.Sachs于1989年申请了3DP（Three-Dimensional Printing）专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。
3DP工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。
通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。
用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。
具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离（等于层厚：0.013～0.1mm）,供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。
喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。
铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。
如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。
未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较容易去除。
4、3D打印技术在构建骨组织支架材料的成果近年来通过熔融层积成型法制作的单纯聚酯类支架在动物实验中具有一定的成骨作用，但支架的力学强度、降解性仍不满 [3]。
Schantz等[4]以聚已内酯和磷酸钙混合物为支架材料，通过熔融层积成型技术制备聚已内酯一磷酸钙支架，该混合支架降解速率和力学强度较单纯聚已内酯支架明显提高。
Xu等[5]在 CT引导下采用熔融沉积成型技术制备聚己内酯，羟基磷灰石三维人工骨，模仿天然山羊股骨，所有的结果表明， CT引导下的有熔融层积成型技术是一种简单、方便、成本相对较低的方法，适用于制作天然骨人工骨。
此外，此技术制备的聚已内酯/羟基磷灰石人工骨更接近自然骨的力学，体外细胞生物相容性、生物降解能力良好，具有适当的体内骨形成能力。
因此，聚已内酯/羟基磷灰石三维人工骨可能在临床骨缺损患者的治疗中的应用。
骨组织支架材料应具有高度互连的多孔结构，适当的机械和生物性能，为了使支架性能更加良好，当前研究者多采用混合原料制作支架。
多为科学家选用激光选区烧结技术制作多孔磷酸三钙支架，也用选区激光烧结技术联合AM法建立了三维聚乙内酯支架，具有良好的宏观和微观特征。
在医疗行业，一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。
同时应用 3D打印技术制作的足踝矫形器不仅能实现个体化治疗，还能减少人工成本和时间成本。
对复杂的足踝外科手术，3D打印模型和导向模板不仅能减少手术难度、减少术中透视次数，更能增强手术精确性。
此外，3D打印技术也可应用于制造个体化植入物，随着3D打印模型表面处理和几何精确度等技术的进步，3D打印技术在直接打印植入物方面有巨大的发展空间 3 D 打印技术在足踝外科的应用也比较广泛。
5、前景集医学影像技术、计算机辅助技术与制造于一身的 3D打印技术，有望便捷、快速地为患者量体裁衣，制备个性化的植入物，使患者告别过去那种“削足适履”的传统治疗方式。
3D打印技术的应用还可以有效促进医患沟通，在与病人的谈话中，在利用 3D打印技术制好的模型上生动、形象地向患者及家属描述病情并告知其手术中的操作等，真正的让病人感觉“明明白白”治病，有效缓和医患之间紧张的关系，具有显著的临床效益。
利用 3D打印技术制造的医用植人体比传统更轻、更坚固，满足个性化要求，独特的空间成型技术，可按治疗需求形成空间支架，表面仿生孔隙，从而具有更佳的生物相容性，尽可能接近生理功能要求，给骨组织修复的个体化治疗带来了革命性的改变[6]。