锌生物材料的添加性生产为新机会提供了新的机会…

南京和宇航员大学航空大学的研究人员以及众多合作机构促进了使用添加剂生产（AM）来生产基于锌的可生物降解医疗植入物。由于需要自然分解在体内的临时植入物的动机，从而消除了与金属长期保留相关的风险，该团队研究了选择性激光熔化（SLM），并作为骨组织再生患者风险中的锌和氧化锌的方法进行了交织。他们的结论发表在Acta Biomaterialia中，证明了具有单个降解速率和机械性能的多孔锌结构的实施。

该研究考虑了通过AM生产锌结构的关键问题，包括金属的低沸点，高反射能力和氧化趋势。这些特性在历史上使激光加工复杂化，限制了锌在载有负载的生物医学应用中的使用，尽管它具有吸引人的生物降解生物活性材料。

锌作为AM下一代的可生物降解金属

锌的腐蚀速率比镁慢，但比铁更快，将其放置在临床上显着的临时框架期间的理想范围。他还展示了抗菌特性固有的，并在成骨中起作用。尽管如此，传统的生产路线具有所有可能的产品，试图产生适合骨骼生长的复杂多孔锌框架。

添加性生产可确保基于格栅特有的植入物的生产，并对毛孔的几何形状，机架和内部建筑的厚度微妙地控制。在这项研究中，SLM用于将锌粉处理成多孔结构，而氧化锌的喷射印刷在加工后的舞台上，其中包括烧结和恢复金属锌。两种方法都证明了克服设计师对常规生产的限制的潜力，并对骨科和颅内植入物产生了后果。

AM用于锌处理

SLM处理需要准确的配置，以软化蒸发并减少由钥匙孔形成引起的孔隙率。作者认为，具有镁，钙或白银等元素的锌合金可以改善性能，机械特性和降解行为。得益于优化的参数，团队到达了框架，从海绵状骨骼和相互连接的孔中，压缩的范围更强，这有助于细胞的血管和迁移。

根据JET AM，提出了替代路径，尤其是对于具有较薄功能溶液的低密度结构的生产。然而，他引入了与收缩和烧结有关的缺陷有关的问题。尽管存在这些问题，但两种AM的方法都可以制造支持细胞附着和体外增殖的细胞环节框架，这对应于初步控制指标以实现生物相容性。

进行临床翻译和单个植入物

纸张将锌设备定位为临时骨骼固定，负载交换框架和可生物降解支架的候选者。与恒定的金属植入物不同，这些设备在体内逐渐分解，从而减少了并发症的长期风险，并消除了手术清除的需求。数字设计添加剂动物的灵活性另外支持了特定于患者的解剖学数据的整合，从而有可能减少恢复时间并改善治疗结果。

展望未来，作者强调需要进一步测试体内和合金开发以配置降解和生物功能的速度。 AM杂种策略，例如牺牲图案与喷气式印刷与SLM应用的结合，可以提供功能学位和复合结构。

可生物降解植入物的成就

在3D打印基于锌的生物材料的3D打印领域的最新成就，强调了对使用AM的使用日益兴趣，以创建针对患者的生物可核糖金属植入物。这一趋势是生物疾病金属领域的更广泛运动的一部分，研究人员研究材料，例如镁，铁和锌进行植入的发育，这些材料随着时间的推移在体内安全地分解。

一个相关的例子之一是德尔夫塔技术大学的工程师的工作，他们根据挤出了3D打印来从多孔铁生产可生物降解的骨植入物。像锌一样，多孔铁是可生物降解的，并且有潜力作为骨骼的暂时替代，该骨骼将其分解为新生长的骨骼，从而降低了与恒定金属植入物相关的长期炎症的风险。代尔夫特团队是基于挤出而开发的，该基础是基于特殊建造的，该基础是克服与少量铁的生物降解率相关的任务，从而实现了多孔结构，具有增加的生物降解性和适合骨骼愈合的机械性能。

另一个值得注意的事件是阿坎大学（University of Rwth Aachen）进行的研究，科学家使用激光粉末（PBF-LB）合并，从事由锌磁合金（ZNMG）制成的晶格结构。这些结构设计为有利于患者并促进骨骼的愈合，而ZnMG合金在机械强度和生物降解性之间提供平衡。研究人员试图开发模拟骨骼的结构，逐渐在体内分解，从而消除了对去除植入物的二级操作的需求。

由于添加剂的生产不断增长，因此基于锌的生物为生物可以在材料科学，数字生产和个性化医学之间提供决定性的关系。

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该函数的图像显示沿着合金的镍和锌的测试结构的激光扫描的一个横截面扫描电子显微镜。通过德克萨斯大学A＆M的图像。