非营利组织ACS Nano发表的研究显示，科研人员成功研制出一种可作为高效骨替代材料的3D打印生物活性玻璃。在兔子实验中，这种材料不仅比普通玻璃更能促进骨细胞生长，其长期生长支持效果也优于市售骨替代品。

研究团队表示："这项工作展示了一种简便、低成本的3D打印生物玻璃骨替代物制备方法，在医学与工程领域具有广泛应用前景。"

材料特性与打印工艺

骨骼与玻璃具有相似的机械特性：因晶体结构特点，二者均能良好承重但抗拉伸性能较弱。与骨骼不同，玻璃的主要成分二氧化硅可被液化，并通过3D打印精确成型，实现与缺损骨骼部位的完美契合。

然而传统3D打印玻璃材料需依赖有毒增塑剂或超过2000华氏度（1100摄氏度）的极高温度。为突破这一局限，Jianru Xiao、Tao Chen、Huanan Wang及其同事通过将带相反电荷的二氧化硅颗粒与促进骨细胞生长的钙磷离子结合，研制出生物活性玻璃凝胶。打印成型的构件仅需在1300华氏度（700摄氏度）的温和窑温下即可固化，避免了玻璃加工通常所需的极端高温。

动物实验验证

研究人员在活体兔子颅骨缺损修复实验中，对比测试了这种生物活性玻璃与3D打印普通硅胶及市售牙科骨替代品的性能。虽然市售产品在初期能加速骨骼生长，但生物玻璃能持续促进细胞增殖：八周后大部分骨细胞已与生物玻璃支架融合，而普通硅胶组几乎未见生长。

团队强调该方法为3D打印生物玻璃支架提供了低成本、易操作的解决方案，在骨修复与再生工程等医疗领域展现巨大潜力。

3D打印骨骼生成技术新进展

随着3D打印技术在骨植入物领域的发展，个性化定制植入物既能促进自然再生，又可减少手术次数、并发症及医疗成本。

Osteopore公司与马斯特里赫特大学医学中心合作开发的可生物降解植入物，旨在避免下肢截肢风险。通过结合CT影像与Osteopore的3D打印技术，团队使用FDA批准的聚己内酯（PCL）材料制造出个性化笼状支架。该材料模仿骨小梁结构，在逐渐降解为水和二氧化碳的同时促进新骨形成。据悉该植入物已应用于荷兰患者，早期效果令人鼓舞。

新南威尔士大学的Kristopher Kilian副教授和Iman Roohani博士则开发出含有活细胞的类骨结构3D打印技术。他们采用陶瓷基墨水实现在室温环境下直接向受损区域打印，不仅为软骨和骨骼修复提供支持，更为组织工程、疾病建模与药物测试开辟了新途径。