代爾夫特理工大學的工程師團隊已經使用基于擠壓的3D打印來制造由多孔鐵制成的臨時性骨植入物。就像鎂或鋅一樣，多孔鐵是可生物降解的，這意味著它具有巨大的潛力，可以作為臨時的骨替代物，隨著新的骨骼再生長而降解。通過重新吸收到體內，臨時植入物可減輕長期發炎的風險，長期發炎通常與金屬（如鈦）制成的永久性骨植入物有關。

該研究的主要作者Amir A. Zadpoor指出：“與用于骨植入物的其他可生物降解金屬或聚合物相比，鐵具有很高的機械強度，從而可以設計和制造用于治療關鍵性骨的多孔結構。

多孔鐵支架的SEM成像。圖片來自TU Delft。

不太可能的技術選擇

因此，代爾夫特團隊選擇嘗試他們自己專用的基于擠壓的設置。Zadpoor補充說：“我們希望驗證采用基于擠壓的3D打印來制造多孔鐵的可行性，并探索解決散裝鐵的基本問題的潛力，散裝鐵具有非常低的生物降解率，同時還能保持其他重要特性（例如結構完整性）和骨骼愈合期間的機械性能。”

3D打印，燒結和測試多孔鐵骨植入物。圖片來自TU Delft。

該小組的方法涉及將聚合物溶劑與鐵微粒混合，制成復合油墨。一旦支架結構被印刷，就將它們加熱以燃燒掉聚合物，從而留下鐵。然后將剩余的鐵結構進一步熱處理以將其燒結成多孔固體。Zadpoor和他的同事將他們印刷的多孔支架浸入經過特殊配制的模擬體液中，并確定了此植入物有很高的生物降解率，鐵每28天損失7％的質量。研究小組還發現腐蝕發生在植入物周圍甚至內部，但是它們的機械性能仍然與人體骨骼保持一致。

體液浸沒前后的3D打印骨植入物。圖片來自TU Delft。

盡管鈦在很大程度上被認為是植入骨的首選金屬，但增材制造研究人員正在不斷證明其他材料對于該應用的適用性。去年下半年，斯科爾科沃科技學院的科學家開發了一種新穎的3D打印個性化陶瓷制成的骨植入物的方法。與Delft植入物非常相似，Skolkovo植入物具有大孔，使它們能夠更好地與有機組織融合。

在其他地方，研究人員先前已經開發出了基于納米粘土的3D生物打印支架，用于輔助骨骼再生。向置換骨的支架中注入人骨髓基質細胞和人臍靜脈內皮細胞，進一步促進了骨的生長。