具有TPMS-陀螺结构的仿生分级支架的设计、表征及体外骨再生性能评价
Jiaqi Ma1, Yunqian Li2, Sijing Wang3
1school of stomatology, Shanxi Medical University, No. 63, Xinjian South Road, Taiyuan, --- Select One ---, 030001, China.
Biomedical materials (Bristol, England)
|October 12, 2026
Abstract:
人类身心健康受到颌面牙槽骨缺损的显著影响。增材制造超材料支架的出现为此类缺损提供了新的治疗策略。由于颌骨结构复杂，且仿生多级梯度支架的制备存在困难，目前大多数研究集中于人体长骨。本研究首次提出一种模拟颌骨结构的超材料支架。分层支架（G300-600、G300-750、G300-900）采用三重周期性极小曲面（TPMS）中的Gyroid结构，上下层分别模拟颌骨的皮质骨与松质骨；同时设计一种大孔径均一结构支架（G750）作为对照。支架通过数字光处理（DLP）3D打印技术制备。结果表明，将支架在1170℃下烧结并保温48小时，可显著提升其力学性能与生物相容性，使其更匹配颌骨特性。其中G300-600支架不仅在体外表现出更优的新生血管化与新骨形成能力，还具有较高的抗压强度（9.86 MPa）和优异的降解性能。该梯度超材料支架在结构、力学性能及生物活性方面均符合颌骨特征，为颌面区骨缺损修复提供了新策略。 关键词：颌面骨缺损，牙槽骨，超材料支架，三重周期性极小曲面（TPMS），Gyroid结构，3D打印，数字光处理（DLP），梯度结构，生物相容性，力学性能，骨再生
