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山大二院来庆国教授团队在3D打印骨重建再生基础研究和临床应用领域取得系列进展

发布:山东大学融媒体中心 日期:2022年03月30日

[本站讯]近期,来庆国教授团队在3D打印骨修复重建与再生的基础和临床研究领域取得系列进展,连续发表6篇SCI文章,相关研究成果分别发表于Bio-Design and Manufacturing(2区IF:6.302), Ceramic international(2区,IF:4.527), Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Material(2区,IF:3.902)等高水平期刊。

在基础研究领域,团队聚焦新材料的研发、改良和3D打印设计,以羟基磷灰石(HA)这种自然骨最主要的成分为基础材料,与机械工程学院邹斌课题组合作研发了可3D打印的光敏HA浆料,突破HA难塑形的弊端,实现 HA的自由成形,且具备良好的骨再生性能。该研究成果发表于Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Material(2区,IF:3.902)。针对大块骨再生难题,团队借鉴天然丝瓜络的结构,创新性的设计了仿生丝瓜络的3D打印HA支架,实验结果表明制备的骨支架具有复杂的多孔结构,其内部通道相互连接,且对骨缺损具有良好的成骨性能,该研究结果发表于Ceramic International(2区,IF:4.527)。此外,针对可打印 HA浆料其韧性低的固有特点,团队利用柱状β-Si3N4作为增韧相,烧结助剂 La3+/Y3+作为活性离子,制备了β-Si3N4/HA二元复合生物陶瓷,有效解决了增韧相的添加会降低HA生物活性这一难题,从材料及工艺上优化了 HA基骨支架的机械性能,相关研究成果发表于ceramic international(2区,IF:4.527)。

在临床研究领域,针对血管化腓骨移植重建下颌骨缺损存在的问题,来庆国团队创新性提出以种植修复为导向的 3D打印钛假体及钛重建板与自体腓骨“组装”重建颌骨这一新技术(图1),解决了腓骨厚度与下颌骨高度不匹配的临床问题,实现了颌骨结构与咬合功能全程数字化精准重建,相关研究成果发表于Bio-Design and Manufacturing(2区IF:6.302)。

图1.3D打印钛假体及钛重建板与自体腓骨“组装”重建颌骨的手术流程

此外,个性化的3d打印钛板在下颌角骨折中的设计应用发表论著性成果发表于Computer methods in biomechanics and biomedical engineering。3D打印的定位导板微创精准拔牙,减少了取骨量,缩短手术时间,这有利于硬组织的保存和恢复,具有很大的应用前景。相关研究成果发表于Journal of Craniofacial Surgery


【供稿单位:第二医院     作者:钟驰阳 赵红宇    责任编辑:殷启宁 蒋晓涵】