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科研希望

定制化功效仿生PEEK骨植入物增材制造手艺及医疗应用

时间：2025-09-09 泉源：

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　　一、项目意义

　　增材制造（3D打�。。。。。。。┦忠赵诙ㄖ苹踩胛锓矫嬗攀浦卮�，，，，，，，，预计2024年个性化植入物的医疗市场规模达96.39亿美元。。。。。。。PEEK（聚醚醚酮）质料战胜了金属质料爆发应力遮挡和辐射伪影等误差，，，，，，，，被以为是下一代骨植入物质料。。。。。。。现在将PEEK质料的优势与3D打印手艺融合，，，，，，，，可以改变已往植入质料的缺乏，，，，，，，，实现定制化PEEK骨植入物的快速制造。。。。。。。可是为了知足更深条理的临床应用，，，，，，，，如骨植入物的仿生功效需求，，，，，，，，骨-PEEK-软组织生物活性强团结需求和植入物分区力学性能、生物功效可控需求等，，，，，，，，需要进一步生长现有手艺。。。。。。。因此，，，，，，，，本项目提出定制化功效仿生PEEK骨植入物增材制造手艺及医疗应用，，，，，，，，旨在突破现有均质PEEK植入物制造要领，，，，，，，，生长以仿生功效驱动的定制化植入物质料、设计制造与评价手艺，，，，，，，，为未来工业生长提供立异手艺和工业化支持。。。。。。。

　　二、研究内容

　　1、面向功效仿生PEEK骨植入物的设计研究

　　凭证植入物的功效需求，，，，，，，，研发集形状结构、质料性能和功效一体化的优化设计要领，，，，，，，，并建设个性化PEEK假体体内服役性能的剖析和评价要领，，，，，，，，最终将功效梯度需求转化成为可实验的工艺历程参数，，，，，，，，实现模子的生物功效梯度分区设计。。。。。。。

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图1 功效仿生PEEK骨植入物的设计手艺

　　2、多质料控性熔融沉积3D打印装备研制

　　举行面向功效仿生植入物的多质料控性熔融沉积3D打印装备的研制，，，，，，，，主要功效�？？？？？？？榘ㄈ殖尚稳惹樾慰刂葡低�，，，，，，，，热微情形控制系统，，，，，，，，多质料在线复合改性挤出的打印头等，，，，，，，，并集成其他辅助系统，，，，，，，，形成新型控性熔融沉积3D打印装备。。。。。。。

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图2 多质料控性熔融沉积3D打印装备计划

　　3、局部结晶调控与多质料按需分区可控工艺研究

为制造出仿生力学性能，，，，，，，，建设温度条件-群集状态（结晶状态）-PEEK质料性能的内在关系模子，，，，，，，，实现力学性能的分区调控，，，，，，，，并通过控制骨植入物差别部位的增强相含量与漫衍差别，，，，，，，，实现力学性能强化可控。。。。。。。

图3 局部结晶调控与多质料按需分区可控工艺原理

　　4、定制化PEEK功效化植入物临床应用研究

开展力学仿生结构的生物学问题、骨-PEEK-软组织团结的生物学问题以及分区梯度功效的生物学问题的研究，，，，，，，，团结PEEK功效化骨植入物动物实验和人体临床试验，，，，，，，，建设定制化PEEK功效化植入物临床应用树模和手艺标准。。。。。。。

　　三、应用远景

现在已经与三十多家临床单位细密相助，，，，，，，，实现3D打印定制化PEEK骨植入物临床应用数百例，，，，，，，，应用规模涵盖神经外科、颌面外科、口腔科、胸外科、骨科等科室，，，，，，，，占国际规模见诸果真报道案例的98%以上，，，，，，，，包括多项天下首例临床应用，，，，，，，，并受邀揭晓《机械工程学报》封面文章，，，，，，，，受央视CCTV9《超等装备》的专题报道。。。。。。。本项目现在已经在一连牵引定制化医疗器械行业的生长，，，，，，，，在不久的未来将增进形成一批受国家羁系部分准入的3D打印定制化PEEK骨植入物医疗器械，，，，，，，，提升骨缺损患者的修复效果和恢复状态，，，，，，，，进一步促动精准医疗工业的生长。。。。。。。

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图4 3D打印定制化PEEK骨植入物临床应用

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