2026年7月27日，捷克布拉格化学技术大学（UCT）与莫托尔大学医院的联合团队正在开发一种定制的3D打印关节植入物，采用多孔钛合金结构，手术前可在孔隙中加载药物并在植入后缓慢释放。
研究团队利用捷克最先进的3D金属打印机之一，使用激光粉末床熔融技术将钛粉逐层熔合成型。多孔结构的孔径在几十到几百微米之间，可模拟天然骨组织的孔隙尺度。研究员Jiří
Kubásek表示：“就细节处理而言，这台机器极其精准。它可以用来制造各种多孔结构，例如模仿天然骨组织。”整个过程始于计算机模型，该模型被分割成数百甚至数千层。打印机先铺上一层薄薄的钛粉，然后用激光将它熔合成型。之后，这个过程会反复进行，直到植入物完成。对于膝关节植入物来说，这意味着大约需要1300层，整个打印过程大约需要10个半小时。
Kubásek认为，正是这种多孔结构使得这项技术如此有前景。他解释说：“骨组织并非实心的。它天然具有多孔性，允许体液在其间循环。这些孔隙只有几十到几百微米宽，而这台打印机使我们能够精确地复制这种尺度的结构。”
多孔结构同时实现骨整合和药物递送
这些微小的孔隙有两层功能：一是帮助植入物与周围骨骼融合，形成生物学固定；二是可以在手术前填充药物作为储库，在植入后持续释放。领导研究的Dalibor
Vojtěch教授展示了几种专为髋关节、肩关节和踝关节设计的钛合金植入物，指出多孔结构有利于骨骼再生，同时作为药物储库，为每位患者定制给药方案。当前的主要挑战是找到一种载体材料，既能缓慢且精确可控地分解，又对人体完全安全。团队展示了一个用抗菌材料（硫酸盐、磷酸盐和银的复合物）浸渍的植入物样品，同时含有抗生素万古霉素以预防术后感染。
如果这项技术最终通过验证，未来的人工关节功能将远超单纯的骨骼替代，它们可以在患者康复期间提供靶向治疗，降低感染风险，将药物精准输送到所需的部位。研究团队正在推进载体材料的筛选和体内验证工作。这个方向的价值不在于“又一种抗菌涂层”，而在于把植入物从被动的力学支撑件，变成了带治疗功能的装置。骨科植入物一旦感染，翻修手术成本高、患者也遭罪，能在植入那一刻就压住感染窗口，比事后补救划算得多。眼下它还只是个有希望的设想，但多孔结构从“骨整合通道”到“给药空间”这一技术，值得被持续关注。
来源：南极熊
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