3D打印技术是当前非常热门的的一种快速成型技术,其原理是通过计算机辅助系统设计出模型,应用粉末金属、塑料等材料,通过材料的逐层堆积快速制作出物体。目前已经应用于工业制造、医药产业等方面。3D打印技术在生物医学方面的研究目前已经涉及到组织工程支架。通过3D打印技术制备的骨组织工程支架在支架个性化、精确性、机械强度、孔隙率及孔隙度等方面具有独特优势。3D打印骨组织工程支架在国内外已有报道,打印的支架微观组织结构和抗压强度基本满足医用植入材料的要求,并可以有效地促进骨及软骨的修复并最终达到一体化修复的目的。
当前可用作骨组织工程支架制作的3D打印技术主要有熔融层积成型术、立体平版印刷术、选区激光烧结术、3DP技术。
- 熔融层积成型术(FDM):FDM是将丝状热材料加热融化,在计算机控制下通过微细碰头碰头喷涂出来,然后快速冷却后形成一层截面,一层成型完成后,另一层再沉积在上一层上,这样层层累计,直至堆积成最终产品。
- 立体平版印刷术(SLA):SLA又称立体光刻技术,是通过计算机控制激光束,是激光束照射液态树脂材料从而快速固化从而形成一个薄层,一层固化形成后,另一层固化的材料再堆积在上一层上直至形成三维立体模型。
- 选区激光烧结术(SLS):SLS是通过激光有选择的烧结粉末材料从而形成支架的一个固化层面,通过层层堆积从而形成三维立体结构。
- 3DP技术:是通过喷头用粘结剂将支架的截面印刷在粉末材料上,上一层粘结完毕后,再完成下一层,如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,这样层层堆积形成三维立体结构。