——【生命时报】7 月10 日第10 版，介绍骨科4D 金属骨植入物促骨再生研究。
骨头断了，过去依靠钢板硬性支撑。后来出现3D打印技术，能够按照患者骨缺损形状定制假体，匹配度大幅提升。但这类植入物始终是“静态”的，形状固定，无法跟随骨骼一同生长愈合。能不能让植入物“活”起来，主动促进骨头再生？近日，北京大学第三医院等团队在《自然·通讯》发表研究指出，4D金属骨植入物有望实现这一目标。
如果说3D打印属于私人定制，4D技术则增加了时间维度：植入人体后可以主动变形、贴合组织，甚至刺激骨骼再生。以往实现4D效果，要么使用形状记忆合金，但设计复杂、生物相容性有限；要么采用刺激响应聚合物，但是强度不足，无法支撑大腿骨等承重骨骼。
研究团队提出新思路：选用钛、锌等高弹性金属制作“弹簧骨架”，以可降解金属镁作为“绑带”。植入前，将骨架像压缩弹簧一样预压缩、预弯曲，使用镁绑带捆扎固定。植入人体后，镁会在体液中逐步腐蚀消失。束缚解除后，弹性骨架释放预先储存的弹力，恢复原本形态，紧紧“抱住”周边骨组织。动物实验表明，4D支架促进新骨生成的效果远优于普通支架。
更关键的是，持续释放的机械“恢复力”能够激活成骨信号通路，搭配镁离子抗炎、促骨生长的特性，相当于给骨骼愈合上了“双保险”。科研人员还可以调整金属配比与结构，精准控制材料降解速度和弹力大小。未来，这项技术除骨缺损修复外，还有望应用于腱骨界面修复、药物递送等多个领域。
