﹤生技醫療﹥次世代3D列印仿生陶瓷:全骨骼修復技術

國立中山大學/陳玟帆副教授

目前大範圍骨缺損仍以自體骨與異體骨移植為主要治療方式,但兩者皆存在顯著限制

自體骨雖具備最完整之骨再生能力與生物相容性,但來源有限、需破壞健康骨骼、且存在取骨疼痛與感染風險,因此無法應用於大型缺損

異體骨雖較易取得,但可能造成免疫排斥或疾病傳播,且仍受限於骨銀行供應量

此外,臨床上已上市的合成人工骨多以HA、TCP等材料製成,僅提供骨傳導功能,材料本身強度不足,常以粉末、顆粒或膠態使用,難以承受受力環境,更無法取代自體骨或金屬植入物於長骨、脊椎或承重部位使用

現階段,尚未有兼具「高強度、生物活性與可降解」的人工骨替代物,因此臨床在面對大範圍骨缺損、承重骨段重建或需客製化植入物時,始終缺乏安全且有效的非金屬選項

 技術簡介 

本技術開發之「高強度3D列印仿生陶瓷骨替代物」,以高生物相容性仿生陶瓷為核心材料,其抗壓強度高達1.25 GPa,超越傳統HA/TCP與醫用鈦合金,並具可控降解特性,可在支撐骨癒合的同時逐步被新生骨取代。材料具有高生物相容性與骨誘導能力,可促進骨細胞貼附、長入及新生骨形成,動物實驗顯示骨修復速度為市售HA產品的3倍。透過DLP光固化3D列印與特殊燒結製程,可製作具有精準孔隙結構與客製化外型的生物活性植入物。可依患者缺損形狀打造骨板、骨柱、椎間融合器或顱顏重建植入物,兼具高強度支撐、骨再生與客製化三大臨床優勢,可望取代金屬與聚乳酸材料,降低二次手術需求,並為骨缺損治療提供更安全有效的生醫植入解決方案。

 

中山陳玟帆

▲圖說:高強度3D列印仿生陶瓷骨替代物製作流程

 應用案例 

  • 長骨缺損重建:客製化高強度支架支撐受力骨段,並逐步降解被新骨取代
  • 脊椎融合植入物:3D列印融合器促進骨長入與椎體融合,術後無需再次取出
  • 顱顏骨重建:依缺損形狀列印植入物,兼具外形修復與骨再生能力
  • 核心減壓手術植入物:3D列印多孔支架填補空腔,維持骨體強度並促進骨長入與癒合
  • 骨腫瘤切除後重建:大範圍缺損可客製化支架,維持支撐並促進新骨再生

 相關連結 

 專利名稱證號 

曾郁升,陳玟帆:玻璃陶瓷及其製造方法,中華民國專利,發明第I883553號,2025/5/11-2043/9/20

 技術產學合作或技轉單位 

 獲獎紀錄 

 技術聯絡人 

國立中山大學前瞻產業聯絡中心

連絡電話:07-5250165

聯絡信箱:gloria@mail.nsysu.edu.tw