在全球老龄化趋势的背景下，对生物材料的需求不断增长，可以解决人口老龄化的医疗保健需求。生物材料在功能性植入物的制造中起着至关重要的作用，使患者能够在疾病或损伤后恢复其形态和功能。近年来，机械超材料在生物医学领域的应用有了很大的发展。这些超材料具有独特的结构和性能，使它们能够通过精确控制其微观结构来实现特定的功能。

　　机械超材料的增材制造及其在生物医学领域的应用已经成为一个新兴的话题。然而，对这一研究的全面回顾j6国际官网一直缺乏。为了解决这一差距，本文系统概述了生物医学领域增材制造及其超材料的最新进展（如图1）。

　　图3展示了挤出增材制造技术在生物医学领域的不同应用场景。图3a基于挤压的3D打印技术来打印软半月板，该半月板是用由聚乳酸（PLLA）纳米纤维、人脂肪源干细胞（hASCs）和海藻酸盐水凝胶组成的纳米纤维生物墨水打印的。这种含有纳米纤维的生物墨水已被证明能够实现更高的细胞增殖水平，并促进形成软骨组织结构。图3b展示了将具有大孔结构的HA支架植入山羊的腕骨和跖骨中。将人骨形态发生蛋白-2rhBMP-2添加到多孔支架后，填充骨组织的空隙百分比增加，并证实促进了愈合。图3c是一种适用于皮肤组织修复的高孔隙率胶原支架的低温绘图方法。细胞的有效迁移和产生高j6国际官网度分化的角质形成细胞，同时证明了该支架具有极佳的生物相容性。

　　未来，生物打印作为一种特殊的增材制造技术，将能够精确地工程化生物材料、生长因子和细胞，以实现复杂的组织结构。人工智能（AI）也将在推动这些技术的发展中发挥越来越重要的作用，通过优化生物打印结构和机械超材料的设计和功能。预计AI算法将根据微观结构、生物打印参数和材料组成预测植入物的机械性能，以便优化细胞存活和功能。

　　陈俊升，武汉轻工大学机械工程学院硕士研究生，师从陈继兵副教授。主要研究方向为增材制造技术（3D打印），研究生期间在《Int. J. Extreme Manuf.》和《Trans. Nonferr. Metals Soc. China》等期刊发表SCI论文3篇。

　　International Journal of Extreme Manufacturing(《极端制造》），简称IJEM，致力于发表极端制造领域相关的高质量最新研究成果。自2019年创刊至今，期刊陆续被SCIE、EI、Scopus等20余个国际数据库收录。JCR最新影响因子16.1，位列工程/制造学科领域第一。中科院分区工程技术1区。入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文领军期刊。

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