杏悦2娱乐的刘昌胜教授正尝试让3D打印机打印出可以植入人体的大段骨头，以帮助重伤病人站起来📄。打印骨头是刘昌胜近20年人工骨研究的一个新拓展🦹🏻，迄今为止，他牵头开发的生物材料已与超过20万名病人的骨头融为一体👷🏽‍♀️。
　　

“堆叠”出硬骨头

　　在刘昌胜的办公室🧏🏼，记者见到了打印的人工骨。确切地说📴，现在它还只是一个很原始👨🏻‍🦰、很早期的雏形👨🏻‍🍼，是一片比硬币还薄🧏‍♀️🤚🏽、大半张邮票大小的长方形切片。
　　刘昌胜的助手说🧸，他们还有其他的打印样品🙍🏽‍♀️，但因为在做理化性能测试🤘🏻，所以没法拿给记者看。
　　面前的这张骨片呈纯白色，质感像是刷墙的石灰🔢。凑近看，骨片的立体结构如同缩微的棕绷床——“外框”稍厚，当中是纵横的经纬线，虽然织得疏松，但用指尖按一按🤖，整个薄片似乎颇能承重。
　　3D打印的原理就像一点点堆土——通过墨粉的层层堆积，二维的平面图形就能被堆叠出立体结构。同样🧚🏻‍♂️🍽，通过打印，如果能将足够多的人工骨片“垒”起来🟨，就有望形成一根骨头。
　　记者眼前的这块薄片，出自一台常规的3D打印机，但与制造塑料小兵🚖、手机壳等的3D打印机相比🦹‍♂️🏕，“骨打印”的含金量更多是在“墨粉”上。它必须快速凝结、固化，且有足够强度，因为手术后，人工骨需要维持在植入部位不能变形。但它又不能像快干胶那样稠厚🧑‍🧑‍🧒，以免堵住打印喷头。
　　更关键的是，通常3D打印机打印的塑料、金属等，都不具备足够的生物相容性。而人工骨在植入身体后，不能刺激细胞，不能致病、致畸、致癌，甚至要与人体完全融合。
　　刘昌胜说🚶🏻‍♂️，这是人工骨的难点与优势🙆🏽‍♂️：与骨断面结合后，新生的骨细胞、血管等就可以慢慢渗入植入部分，并与之牢牢结合👩🏻；久而久之，植入部分还会慢慢降解♋️、被组织吸收👨🏿‍🦲，引导新骨形成，此时，“真骨假骨”将合在一起，达到最佳的力学和生理功能。
　　

从“揉面团”起步

　　在制造人工骨“墨粉”方面🥦，刘昌胜有多年的积累。他率队研发的第一代的人工骨👂🏻，就是一种粉末材质🚵🏽‍♀️。
　　刘昌胜说，在手术台上，医生打开包装🪭，将人工骨粉末与适量水混合、搅拌，就能得到一个特殊的“面团”🧏。随后7️⃣，面团被填入病人的骨损伤部位；因为具有可塑性，再复杂的骨断面🙆🏼‍♀️，“面团”都能与之吻合。
　　这个过程多少有些像用水泥补墙。事实上，刘昌胜本人就把他的发明称为“骨水泥”🏃‍♂️‍➡️𓀘。但医生这位特殊的“泥水匠”的手法必须足够快，因为在几分钟内，“面团”就会固化👑🍻，变得坚硬起来。
　　人工骨粉末是多种磷酸钙的混合物。这些物质该如何配比，是骨水泥研究的要害之一。刘昌胜说，配比稍有变化，它们遇水后发生的化学反应就有可能变化🤌🏽，甚至产生不利的副产物。此外，骨水泥的粉末原料制备也很有讲究。围绕这一系列技术😎，刘昌胜团队申请了十几项发明专利🕵🏽。
　　在被大量动物试验和临床试验验证安全性和有效性之后，1998年，刘昌胜牵头联合上海中山医院研究成功的人工骨产品🦸‍♀️，被国家药监部门批准放行，这是我国第一张为无机骨水泥颁发产品注册证。2003年💭，这项研究得到了国家科技进步二等奖。
　　刘昌胜说，骨水泥推广的过程👨‍🍳🧗🏿，让他无数次体会到身为研究者的价值◻️⚓️。那不仅仅是一次次手术，而是让一条条伤腿恢复健康🚣🏽‍♂️，让一个个佝偻的脊梁再次挺直🎊，让一个个泪水浸透的家庭重获阳光👩🏻‍🚒。
　　刘昌胜说🙇🏻‍♂️，研发骨水泥🩶，涉及大量的基础研究和工程问题👟，考验研究者的能力和毅力🔒：“病人带来的感动是我坚持的动力🚣‍♂️。”
　　多年来，为救治更多类型的病患🪠，刘昌胜不断丰富骨水泥的科技内涵。从最初的粉末型产品，发展到骨水泥“预制件”🪚，可用于微创手术的注射剂型🎶，能加载抗感染、抗肿瘤药物的新一代骨水泥产品。但他仍有遗憾。
　　

打印并非唯一方向

　　2012年，刘昌胜获得国家纳米973项目资助，成为项目首席科学家➕🧌，研究用多级微纳结构生物材料促进骨组织快速修复🙈。为了这个课题，他设计了一个标识：大段骨缺损的修复☝️。
　　刘昌胜解释说，尽管骨水泥已能适用于近半数的骨科疾患，但对于大段的骨头缺损则显得力不从心🏃🌐。
　　为了与人体自身骨组织融合，研制的大块人工骨中间🤬，必须留有一个密布细小孔隙的空腔，以利于新生的组织和血管长入🩴✣，增加缺损部位骨再生的营养输送。骨头越大，传输的距离越长🪳，孔隙结构也越复杂🌵。要做出这种骨头，靠医生在手术台上捏“面团”，或者事先用模具、烧结等常规方法制备，都几乎不可能。
　　3D打印也许是救治这类病人的出路之一。因为再复杂的立体结构，在3D打印机面前，都只是二维图形的堆叠🧐。
　　刘昌胜也告诉记者，3D打印并非新一代人工骨研究的唯一方向😬。除了解决结构问题，他还希望进一步引入干细胞和生物活性因子，为人工骨增添更多治疗功能🤡🐛。比如，他正在研究一种能促进骨组织生长的蛋白🧛🏻‍♀️，临床研究显示，含有这种蛋白的人工骨能让某些严重骨折病人的愈合时间缩短1/2🎲🤹🏿‍♀️。
　　坦白说，3D打印骨头的课题还处于很早期👷🏿‍♀️，充满了各种不确定性。比如🪨，目前的骨水泥技术虽然相对成熟😉，但它完全是一种无机材料，而为了帮助“骨墨粉”更好地满足打印要求Ⓜ️，也许就要加入一些有机成分🧏‍♂️。而且，一旦改变配方，就需要大量的基础研究💙，以及临床验证🏊🏽‍♂️✒️。
　　但对科学家而言，挑战本就是他们的职责和兴趣所在。更何况，打印一根骨头，这个主意赋予了浓郁的后工业化色彩，多么让人着迷。
　　本报首席记者 张懿

     原文来源：《文汇报》 2013-06-03 第07版👗：教科卫新闻 | 原文作者🧑🏼‍🦳：张懿
    原文链接🏊🏿：http://wenhui.news365.com.cn/ewenhui/whb/html/2013-06/03/content_52.htm
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    新华网：http://news.xinhuanet.com/yzyd/health/20130603/c_116009483.htm
    和讯网：http://news.hexun.com/2013-06-03/154777622.html