苏瑾 赵丹雷 王浩则 陈安南 伍宏志 周钢** 肖骏 闫春泽 魏青松** 史玉升**

    (1.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074；2.华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科，武汉 430030)

    骨骼是人体运动系统的关键组成部分，起到支撑人体同时保护重要器官的功能[1]。骨缺损是一种严重影响健康的人体组织损伤疾病，也是常见的临床问题[2]。导致骨缺损的原因有多种，如骨组织创伤、骨关节炎、骨质疏松症、原发性骨肿瘤切除手术等[3]。虽然人体骨组织具有一定的自我修复能力，但无法实现大面积骨缺损的自我愈合。因此，大面积骨缺损的有效修复是骨科手术面临的重要挑战[4]。骨移植手术是骨骼重建最常用的方法，美国每年有约50万例骨移植手术，全球范围约有220万例[5]。

    目前，自体骨移植和异体骨移植是常用的骨缺损治疗方法[6]。但同时存在许多缺点，如自体骨移植的取材量有限、同种异体移植的疾病传染和免疫排异导致的生物活性低等[7]。面对临床应用的迫切需要，为了开发具有与天然骨结构类似的仿生结构和具有生物功能的骨修复材料，骨组织工程应运而生并取得快速发展，其中生物活性骨修复材料具有来源广泛、可个性化定制、骨传导性和骨诱导性等优点，受到研究者的青睐[8]。在骨组织工程中，支架被用于诱导骨缺损部位周围的骨组织形成，用于骨修复的材料除具有良好生物相容性，同时应具备足够的机械强度，为骨组织的生长和重建过程中提供结构和力学的支撑，同时具有可调节的物理化学性能，如生物活性和降解性，为骨组织工程支架提供合适的特性[9]。对于骨组织工程支架来说，可降解生物材料由于其降解特性和优异的生物学特性，尤其具有吸引力。支架的设计也至关重要，包括支架的三维结构及孔隙率(孔隙的类型、分布和孔径大小)。具有仿生结构的支架能协助改善细胞功能和促进血液流动，以确保营养和氧气的供应，因此需实现高精度支架的制备成形，支架的孔隙率需要得到精准的调控。然而，传统的成形工艺无法满足成形高精度多孔支架的要求。

    增材制造技术的对象是基于目标制件的三维数字模型，通过对离散材料的分层制造、逐层叠加快速成形三维实体的制造技术。应用于可降解骨植入物的常见增材制造技术包括熔融沉积成形(fused deposition modelling,FDM)、墨水直写(direct ink writing,DIW)、激光选区熔化(selective laser melting,SLM)、激光选区烧结(selective laser sintering,SLS)、光固化(stereolithography,SLA)、数字光处理(digital light processing,DLP)等(图1)[10,11] ......