2026 年 5 月 15 日，坦佩雷大学（Tampere University，简称 TAU）的研究人员开发出一种突破性的3D打印陶瓷植入材料，该材料能够高度模拟真实的人体骨骼。这一发现推动了个性化骨再生技术的发展，并可能为骨缺损带来更有效、更易于普及的治疗方法。
图 模仿天然骨组织化学成分与结构的3D打印支架
骨移植是全球第二常见的组织移植手术，每年进行超过200万例。目前的治疗方法通常依赖于从患者或捐赠者身上获取骨骼，这些方法不仅来源有限，还可能涉及额外的手术、漫长的恢复期以及并发症。随着人口老龄化，对更安全、更有效替代方案的需求正在迅速增长。
由坦佩雷高等研究所博士后研究员Antonia Ressler领导的研究团队，成功利用羟基磷灰石（构成天然骨骼矿物结构的相同化合物）制造出仿生支架，以支持人体自身的组织再生能力。
Ressler表示：“通过使用大自然所用的相同材料，并利用陶瓷3D打印技术对其进行塑形，这些植入物可以被精确定制以匹配患者个体的骨缺损，而无需依赖可能产生副作用的药物或生长因子。”
这项创新技术是“AffordBoneS”项目历时四年深入研究的成果，该项目由“欧洲地平线”玛丽·居里博士后奖学金计划资助。一个正在进行的项目“GlassBoneS”旨在进一步开发这项技术。研究团队的目标是为骨增量手术提供经济实惠的支架，以使这些治疗更普及，并改善患者的生活质量。
研究人员采用一种被称为陶瓷3D打印的先进制造技术，能够精确控制支架的内部结构，包括允许细胞生长和营养物质流经材料的孔隙大小和连通性。该团队确定了一种最佳的仿骨结构：具有精心设计的约400微米内部孔隙和约45%孔隙率的植入物。
Ressler说：“这种结构在强度和生物性能之间实现了关键平衡，使成骨细胞能够进入材料内部，相互交流，并成功开始形成新的骨组织。”
研究团队还发现，材料化学性质和表面特性的微妙变化可以影响细胞行为。
研究人员发现，加工过程中所需的高温会改变材料的表面特性，从而使人体细胞更难附着。我们的发现强调，生物材料的不仅仅是成分，其表面特性对于成功的骨再生也至关重要。
作为全球首批系统性地设计、3D打印和评估仿骨陶瓷支架的研究之一，Ressler及其合作者的这项工作为未来个性化医疗中的临床应用奠定了坚实的基础。Antonia Ressler 表示：“这项技术能够根据个体需求设计植入物——不再是‘一刀切’的解决方案。我们相信，这类植入物有望在未来十年内应用于常规的骨再生治疗。”
该研究论文 “Biomimetic bone calcium phosphate-based scaffolds fabricated via ceramic vat photopolymerization: Effect of porosity, sintering temperature, mineralogical phases and trace elements on the osteogenic potential”于2026年3月26日发表于《Materials Today Bio》期刊。
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