摘要：背景:利用新型3D打印技术克服传统工艺制作缺陷,旨在制备出具有低弹性模量、低成本、精准化等优点的个性化金属基生物材料。目的:综述近年来金属生物3D打印技术相关研究进展。方法:利用计算机检索PubMed、CNKI数据库中的相关文献,以"金属生物材料,金属3D打印,外科植入物,口腔应用,心血管设备"及"metallic biomaterials;metallic 3D printing;surgical implants;cardiovascular equipment;oral application"为中、英文关键词进行检索,检索时限为2010年6月至2020年6月,通过阅读文题和摘要进行初步筛选,最终纳入92篇文献进行结果分析。结果与结论:在生物医学应用中,按金属3D打印工艺原理不同分为粉末床选区熔融和定向能量沉积2大类。通过金属3D打印能够批量生产具有复杂几何形状和内部结构的金属植入物,以及满足特定患者需求的定制医疗植入物生产;面对诸多的金属打印技术,需根据要处理的材料、要制造零件的复杂性或设计注意事项的不同选择适宜的增材制造工艺。目前3D打印钛、钴铬合金等金属生物材料已取得了实质性进展,并在临床骨科、齿科及血管外科得到一定的应用,而有关基于镁和铁等3D打印金属生物材料的研究仍在继续。

摘要：背景:研究不同医用金属植入材料诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的分子机制,整理分析多条成骨信号通路的综合性基因调控网络,对于医用金属植入材料的设计、加工及临床应用具有重要意义。目的:综述医用金属植入材料诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的可能分子机制,以期为临床应用不同医用金属植入材料提供理论基础。方法:检索PubMed、万方数据和中国知网数据库收录的相关文献。英文检索词为“osteogenic differentiation,signaling pathways,bone marrow mesenchymal stem cells,bone defect,bone repair materials,oral and maxillofacial restoration,implant,alloys”,中文检索词为“成骨分化、信号通路、骨髓间充质干细胞、骨缺损、骨修复材料、口腔颌面修复、种植体、合金”,最终纳入51篇文献进行归纳总结。结果与结论:①骨髓间充质干细胞是一种多能成体干细胞,是组织工程重要的干细胞来源之一,Wnt/β-catenin通路、MAPK通路及骨形态发生蛋白/Smad通路等能调控诱导骨髓间充质干细胞成骨分化,医用金属植入材料植入人体后通过释放金属离子或刺激人体产生各种细胞因子,产生级联效应,促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,从而促进骨再生进行骨缺损的修复。②文章总结分析了近年来不同医用金属植入材料及经过不同表面处理的骨修复材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化所涉及的相关成骨信号通路(Wnt/β-catenin通路、MAPK通路、骨形态发生蛋白/Smad通路、整合素通路、磷脂酰肌醇3-激酶通路、骨保护素/RANKL/RANK通路)。③目前许多学者对医用金属材料体外及体内促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究主要以单一信号通路为主,而成骨分化相关的多条通路相互联系相互作用,构成了一个复杂的网络,目前的研究还未彻底地揭示成骨分化的具体机制。④从骨髓间充质干细胞成骨分化层面来看,不同新型医用金属植入材料调节诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的可能分子机制和多条信号通路间的联系及作用,例如Wnt/β-catenin信号通路在被激活的同时,会刺激细胞产生MAPK通路及骨形态发生蛋白/Smad通路的启动因子,如表皮生长因子和骨形态发生蛋白等,此3条信号通路同时作用,进入细胞核后诱导成骨效应基因的转录,从而促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,以此形成了多条成骨信号通路的综合性基因调控网络机制。

摘要：镁及镁合金因其适宜的腐蚀降解性能、优异的力学性能与生物学性能等,逐渐成为骨科内固定材料、口腔颌面外科骨修复材料、心脑血管支架材料等领域研究热点。本文从合金元素选择及镁合金力学性能、腐蚀降解性能、生物学性能等方面介绍国内外可降解镁合金生物材料研究现状,总结目前可降解生物镁合金材料设计、力学性能、腐蚀降解性能、细胞生物学性能和动物体内实验研究结果,展望可降解吸收生物镁合金材料亟待解决的科学问题及其应用前景。