来源 :金属3D打印专家铂力特2025-12-11
骨缺损修复是临床骨科的一大棘手难题，传统钛基植入物虽应用广泛，但存在二次手术取出及感染风险，制约临床治疗效果。生物可降解锌基金属凭借降解速率可控、无气体产生且具备成骨潜力等优势，成为骨科植入物的理想材料。近年来，通过PBF-LB/M工艺制备的锌基多孔支架在治疗骨缺损方面已取得显著进展。然而，3D打印的锌基支架易出现表面氧化、粗糙及粉末附着，这些表面特性对成骨性能的影响机制尚未明确，成为临床转化的关键瓶颈。
为破解这一难题， 清华大学 、 中国人民解放军总医院 第四医学中心、 北京大学 联合团队聚焦支架表面特性与成骨性能关联机制展开研究。团队采用PBF-LB/M技术制备纯锌（Zn）和锌-1镁（Zn-1Mg）多孔支架，结合酸蚀刻调控表面特性，通过一系列表征分析及性能测试，全方位解析了表面特性对成骨的调控作用。
支架的设计与制造
研究发现，酸蚀刻能够改变支架表面特性，影响离子释放，且Zn-1Mg支架通过“低Zn2+释放+Mg2+协同”，实现最优成骨效果。该研究首次明确了3D 打印锌基支架表面特性-离子释放-成骨性能的关联机制，提出“表面改性+合金化”协同调控策略,为生物可降解金属支架表面调控难题提供了重要指导，助力推动个性化骨科植入物临床转化。
本文通讯作者为 清华大学 温鹏副教授、 中国人民解放军总医院 第四医学中心李岩峰教授与 北京大学 郑玉峰教授。上述研究成果以“
The critical role of surface characteristics in 3D-printed biodegradable Zn-based porous scaffolds for bone defect repair”为题，发表于工程技术领域权威期刊Virtual and Physical Prototyping。目前，该期刊的影响因子为10.2。
铂力特 为此次研究提供了设备支持，支架打印环节选用BLT-S210设备。作为医疗与科研领域的经典机型，BLT-S210搭载500W激光，成形尺寸可达105mm×105mm×200mm，能精准复现 TPMS 多孔结构设计（60% 孔隙率）；设备在打印过程中可将氧含量控制在10ppm以下，有效避免金属粉末发生氧化污染；同时，配备的开放式参数配置与精细光斑技术，可适配锌镁合金等特殊医用材料的加工需求，此前已助力 清华大学 等研究团队完成多项可降解骨科植入物研发，零件性能满足验证要求。
此次研究依托 铂力特 的设备解决方案，首次系统揭示了3D打印生物可降解锌基多孔支架表面特性对成骨性能的调控机制，为骨科植入物的精准设计提供了关键理论支撑。未来， 铂力特 将继续以技术赋能国际前沿的医疗科研创新，助力更多成果走向临床，为医疗事业发展注入源源不断的新活力。
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