​​目前临床由于感染、肿瘤、创伤导致骨缺损的患者相当多见，但由于自体骨有限及人工骨免疫排斥反应等问题导致治疗情况不理想。骨组织工程支架的不断发展给患者带来了希望。经典的骨组织工程支架必须具有良好的细胞和组织相容性、良好的降解和可吸收性、适宜的孔隙率和孔隙相通性的三维立体结构、良好的力学强度、支架形状个体化等特征。在此背景下，3D打印人工骨支架成为了相关科研工作者的研究热点。

最近，来自新加坡的研究人员正在探索像镁这样的合金在支架制造中的应用，其研究通过利用生物3D打印机在毛细管介导的无粘合剂中添加镁、锌、锆、等合金。

在超固相液相烧结5小时，在不同温度下烧结的样品的SEM显微照片

研究人员发现，镁合金可用于3D打印和增材制造，是第三代用于组织工程的生物材料。然而，正如研究人员所指出的，这其中存在着无数的挑战。由于镁粉可能与其他化学物质发生反应，在处理时必须仔细考虑其对氧的高亲和性和低沸点问题。此外，高蒸汽压是使用镁时的另一个阻碍。

于是，研究人员创建全新的3D打印技术，包括烧结过程，将镁粉和绿色材料转化为可用于支架制造的功能性部件，生产出具备与人体骨骼同样强大的机械性能的部件。研究团队为该项研究定制了喷墨3D打印机，努力克服之前使用镁所出现的问题。3D打印的绿色样品在烧结后的成分中完全没有变化，这意味着它是一个“烧结零成分的过程”。但是，随着温度变化，密度和稳定性都受到影响。研究人员表示，尺寸精度是另一个至关重要的因素，并且在3D打印过程中也会造成偏差的影响。膨胀也可能引起实质性问题，导致打印物的形状损失，在烧结温度从595℃升高到610℃时都会出现。膨胀还会干扰组件的功能。

在535℃至610℃的不同温度下烧结5小时后的样品

在继续研究其他特征时，研究人员发现密度随温度升高而增加。在研究保持时间对物理和机械性能的影响时，他们还发现即使密度变高，强度也可能很

低。总的来说，为了克服创建支架所需的挑战，必须存在机械完整性，以及平衡的刚度和强度。

研究人员说：“支架的机械性能可影响细胞行为和宿主组织与支架之间的骨整合，如果支架提供足够的机械支撑，可能会发生软骨下骨骨缺损的过早塌陷。因此，应调整支架的刚度和强度以与宿主组织的刚度和强度相匹配，以避免术后应力屏蔽效应并促进组织再生。”

研究人员由此得出结论，一个健康的支架一定具有良好的孔隙率、尺寸和形状、骨整合、营养物质运输、以及具有组织向内生长和废物清除的性能。有了所有这些指数，骨组织再生是有可能的。研究人员说：“镁基合金是第三代生物材料，在临床效果方面，3D打印镁部件经过烧结后，具有与骨骼类似的性能。”利用3D打印创建更大的孔隙，以弥补所需的百分比，因此，多孔组织得以解决，从而改善支，获取具有骨骼的优质组织工程。

如今，3D打印技术在医疗领域发挥着巨大的作用，其中在生物医用材料应用的研发也得到了越来越多的关注，并获得了不少突破和成果。许多不同类型的医疗植入物已经被创造出来，并正在改善患者的生活质量，从面部植入物到那些有助于膝关节置换的植入物。随着各种生物材料的不断扩大，组织工程会继续走在3D打印的前沿。

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