荷兰高校用新材料3D打印出更不易松动的髋关节植入物

松动是影响植入物（尤其是臀部植入物）长期有效性的主要问题之一。到2020年，全球的髋关节植入物数量预计将达到250万个，但凭借目前技术，其中约有10%会在未来10年内出现明显松动。幸运的是，这个问题已经被荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）解决了 — 他们研制出了一种新的生物材料，然后用它和另一种传统材料3D打印出了更不易松动的植入物。

据悉，这种新材料的主要特点是具有负的泊松比（材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，是反映材料横向变形的弹性常数）。这就意味着在被拉伸时，它在垂直于施加力的方向上会变厚，而不是像传统材料一样变薄。

“用这种材料和钛3D打印出的简答几何形状在压力下展现出了独特的机械性能。这就令其适合于性质相反的材料一起使用，”TU Delft团队领头人Amir Zapdoor解释说，“比如，当一个植入了髋关节假体的患者走路时，假体便会受到各种力的作用。但如果一侧的压力过大，假体便有可能松动与骨头脱离。这无疑是我们最不希望看到的。”

新的3D打印髋关节植入物将新旧两种材料结合到了一起。这就令其具备了双重泊松比，可以在被植入后让周围的骨骼更好地生长，并且可以被固定得更加牢固。同时，其受到的非自然力也会减小，使得其更不易被侵蚀。

对这种新型植入物的临床测试尚未展开。到目前为止所进行的实验涉及对模拟骨样材料（具有骨的机械特性的特殊泡沫）包围的植入物的垂直压缩，类似于将施加在人体植入物上的应力。在这种压力下，新型植入物将会膨胀，导致两侧的骨周围受到压迫。

TU Delft团队表示，接下来他们会更多地探索新材料的性质，与其它学术医院密切合作。

编译自 3ders