國際研究人員繼續(xù)克服骨再生技術的挑戰(zhàn)，并在最近發(fā)表的“基于韌磷酸鎂的3D打印植入物在馬缺陷模型中誘導骨再生”中分享了他們的研究結果。當醫(yī)生承擔重建人體骨骼的任務時，通常需要一種不僅可以模仿人體組織而且可以生物降解的材料，使其適合與植入物一起使用。這種材料必須具有適當?shù)臋C械性能，在許多情況下會帶來進一步的困難。

當前的數(shù)據(jù)表明，植骨手術的年增長率為10％，因此醫(yī)學科學家和研究人員比以往任何時候都更有動力開發(fā)新技術和使用新材料進行實驗（通常與腳手架有關）。典型的支架由可能降解的材料組成，例如：

.羥基磷灰石，磷酸三鈣或生物玻璃等陶瓷

.聚己內酯，聚乳酸-乙交酯等基于高分子的材料

.復合材料

通常使用各種不同的傳統(tǒng)技術，使研究人員仍然要處理諸如下層結構，與機械性能有關的收縮以及為10mm以上缺陷創(chuàng)建支架的挑戰(zhàn)等障礙。在這項研究中，研究人員轉向使用陶瓷進行基于擠壓的3D打印，同時探索了以前使用生物陶瓷與羥基磷灰石和聚己內酯或聚（乳酸-共-乙醇酸）進行3D打印的工作。

由于缺乏承重性能，以前的材料可能提出了挑戰(zhàn)，由于更好的機械性能，導致研究人員探索聚合物-陶瓷復合材料。但是，由于聚合物掩蔽和較低的溶解度，可能會導致骨誘導性降低。磷酸鎂水泥（MPC）和磷酸鈣（CPC）中的金屬離子顯示出更好的骨再生潛力，研究人員說：“近來，由于磷酸鎂（MgP）材料具有很高的體內溶解度和在生理條件下轉化為低可溶性CaP相的可能性較小，因此引起了越來越多的關注?！?/span>

其他離子如Sr2 +進入CaP和MgP。材料也可以再生。在這項研究中，作者能夠通過3D打印由磷酸鎂制成的腳手架，并通過使用PCL（一種用于骨骼再生的常見熱塑性材料）控制必要的性能。他們還添加了少量具有生物活性的Sr2 +離子，首先在基礎和成骨培養(yǎng)基（體外）中評估材料，然后在馬塊莖缺氧癥模型（體內）中評估材料。

最終，發(fā)現(xiàn)MgPSr和PCL可以顯著改善體外培養(yǎng)的成骨反應，并被譽為“能夠有效修復臨界大小的骨缺損”，并且在馬塊莖模型內部植入了六個月。 30％（重量）的PCL消除了裂紋和過早失效，這是在有承重部位的情況下使用陶瓷的好處。然而，這項研究最成功的要點之一是MgPSr-PCL30復合材料的壓縮力學性能“在天然松質骨范圍內”。

在對馬模型進行6個月的體內研究后進行組織學評估。 A）6個月后，MgPSr-PCL30支架內新骨（*）的組織學評估。代表性的蘇木精和曙紅，堿性品紅/亞甲藍染色的MMA樣品，I型膠原蛋白（棕色區(qū)域）的免疫組織化學染色以及由MgPSr-PCL30支架（S）填充的缺損和空缺損的picrosirius紅染色的組織切片。比例尺為50μm。 B）新形成的骨骼的EDX分析。鄰近支架支柱的新形成骨骼的代表性BSE圖像。 C）對新形成的骨骼和天然骨骼進行的鈣和磷分析。 （要解釋此圖例中對顏色的引用，請參閱本文的Web版本。）

結果反映出牢固，穩(wěn)定的支架以及用于組織工程和骨再生的可行系統(tǒng)。盡管在骨骼再生活動方面存在困難，但許多其他研究也很有希望，例如針對頜骨進行再生的研究，使用鈦等其他材料以及制造其他復雜支架的研究。