画像：©Alex-Mit | ISTOCK
CityUの研究者3DプリントNITI骨足場は、6〜7％の柔軟性を備えており、天然骨に一致し、電流インプラントを上回る
香港シティ大学の研究者は、再生医療の分野で重要なマイルストーンを達成しています。彼らは、超弾力性と調整可能な強度と多孔性を組み合わせた3Dプリントのニッケルチタニウム（NITI）骨足場に成功しています。高度なレーザーパウダーベッドフュージョンを使用して、チームは変形の6〜7％を回復するインプラントを作成し、自然な骨の柔軟性と従来の金属足場を上回る柔軟性に一致しました。このブレークスルーは、骨の修復と再生医療に革命をもたらす可能性があり、患者と医療専門家に新たな希望を提供します。
調査結果の詳細が記載されています Extreme Manufacturingの国際ジャーナル。
人工骨インプラントに対する世界的な需要は急速に増加しています
人工骨インプラント市場は急速な成長を遂げており、2030年までに市場価値は642億7000万ドルの市場価値を推定しています。
「人工骨足場はインプラントの重要な部分ですが、既存の足場は依然として理想ではありません」と、CityU HKの機械工学部のこの論文の著者であり、議長のJian Lu教授は述べています。 「足場は、局所的な骨量減少に対処するための部分インプラントとして機能し、着床部位で自然骨の特性を密接に模倣する必要があります。たとえば、適切な変形の回復を備え、サイトの特性に合わせて調整可能なモジュラス、強度、透過性を提供する必要があります。
NITI合金は、生体適合性と優れた変形回復能力により、数十年にわたって骨のインプラント、歯列矯正線、骨板、血管ステントに使用されていますが、骨足場の複雑なトポロジカル構造は、従来の製造方法にユニークな課題をもたらしました。
3D印刷がNITI骨足場内で課題を解決する方法
3D印刷技術は、NITI骨足場を製造するためのソリューションを提供します。しかし、予備研究は、最適な超弾力性と広範な調整可能な特性を達成するための不明確な戦略を備えた、3DプリントされたNITI足場の性能を制御する際の困難を明らかにしています。
研究者は、レーザーパウダーベッド融合技術を利用して、NITI足場の微細構造とマクロ構造を相乗的に最適化し、階層的な微細構造と甲状腺皮のトポロジーを備えた骨足場をもたらしました。
この革新的な設計により、可逆的なマルテンサイト相の変換が強化され、骨足場の超弾力性が大幅に改善されます。さらに、体積分率と単位セルサイズを調整することにより、さまざまな機械的および物質移動特性が達成され、足場の適用性が向上しました。
研究者たちは、革新的なNITI骨足場の最大回収率は6％〜7％であり、従来のカウンターパートを上回り、自然骨の変形要求を効果的に満たすことを発見しました（4％）。超弾力性は、マルテンサイト変換の強化からマルチスケールの楽観主義を通じて進化します。これは、B2相を安定化し、粗い円柱粒を階層微細構造に置き換え、一般的に採用されているストラットトポロジの代わりに効率的なシートトポロジを採用します。
1756893905
#ブレークスルー3DプリントされたNITI骨足場は自然な骨の柔軟性を模倣します
2025-09-03 09:36:00