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生物活性玻璃是一種新興技術，具有組織工程，特別是骨替代所需的許多特性。不幸的是，生物活性玻璃受其固有脆性的限制。將生物活性玻璃晶化成玻璃陶瓷可以改善生物活性玻璃的機械性能，但是會降低或延遲生物活性，從而阻礙新骨的生長。幸運的是，研究人員已經找到了一種方法，可以在不喪失生物活性的情況下，成功地形成部分或完全結晶的生物活性玻璃陶瓷。
支架的形態：A）3D打印后的生坯 B）1000℃熱處理后的玻璃陶瓷樣品。
圖片來源：Elsayed等、美國陶瓷學會雜志 / Wiley
生物活性玻璃陶瓷是專為成功地將玻璃的生物活性與玻璃陶瓷的強度結合起來而設計的。初始玻璃配方接近“金標準”Bioglass?45S5，并且受控的雙階段熱處理可以使玻璃內部結晶。生物活性玻璃陶瓷除了具有與生物活性玻璃相當的生物相容性和抗菌性能外，還確保了其易加工性和可加工性。生物活性玻璃既不能制成復雜的形狀，也不能以低成本的方式發泡，因此在商業上只能局限于粉末狀、顆粒狀或小塊狀。相比之下，制造商可以將生物活性玻璃陶瓷制造成不同的幾何形狀，但是要通過昂貴的后處理。
3D打印支架的結構：A）燒制前(預陶瓷)頂視圖; B）燒制后（陶瓷）頂視圖; C）燒制后線的尺寸和間距的細節; D）燒制后邊緣視圖。圖片來源：Elsayed等、美國陶瓷學會雜志 / Wiley
從廉價的商業有機硅樹脂、碳酸鈣和碳酸鈉以及磷酸氫二鈉開始，研究人員生產出類似于生物活性玻璃陶瓷的成分。然后他們使用3D打印和直接發泡技術來制造復雜的玻璃陶瓷支架和成型泡沫。相關推薦
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