中国粉体网讯生物陶瓷3D打印技术在医疗领域，尤其是口腔医学、组织再生、骨修复和药物缓释装置等方面，展现出广泛的应用前景。西北工业大学汪焰恩教授团队?D打印活性仿生骨技术方面取得了突破性进展。他们研制的3D打印活性仿生骨能够与自然骨的成分、结构、力学性能达到高度一致。动物活体试验显示，这种仿生骨可以在生物体内“发育”，并且能够促使自体细胞在人造骨中生长，最终与自然骨很好地融合，融入动物体内环境、/p>
为了响应让更多产品从实验室走向市场的号召，汪焰恩教授将名?9项发明专利所有权作为无形资产入股西安博恩生物科技有限公司，集中实现在全仿生人工骨、骨钉、骨板、骨填充颗粒?D人造骨打印产品上的市场应用、/p>
汪焰恩教掇/p>
个人简今/strong>
汪焰恩，男，教授，博士生导师，西北工业大学机电学院副院长，兼任中国医疗器械行业协?D打印医疗器械委员会委员，陕西?D打印产业技术联盟副秘书长，陕西省质量技术监督局科技委委员，陕西省数字骨科学会常务委员， 《Bio-design and anufacturing》副主编、《Journal of Tissue Science and Engineering》编委、《Gels》编?客座主编等社会职务、/p>
汪教授致力于生物陶瓷复合材料设计与精准制造（3D打印）、增材制造装备与医用机器人、个性化定制与规模化生产智能制造理论与技术等领域，且科研成果颇丰、/strong>先后主持各类科研项目三十余项，主持国家重点研发计划项?项（担任首席），国家重点研发计划课题2项，国家自然科学基金项目3项，国际合作项目2项，陕西省重点研发计?项和省发改委重大项目1项。在中国科学、机械工程学报、J. Manuf. Syst., Energ. Convers. Manage.，Mater.& Design，BDM，Ceramics Int.等国内外顶级学报发表学术论文100余篇，出版学术专著《生物多孔支架三维快速成形工艺数值分析》（科学出版社，2015）。获得授权发明专?4项，2022年成功转?9项发明专利、/p>
汪教授长期从事一线教学工作，是机械电子工程国家一流本科专业负责人，国家网络精品公开课、国家级一流本科课程?D打印技术与应用》负责人，教育部工科硕士研究生学位课?D打印及应用：解密3D打印》负责人。指导学生获得学校创新创业培育项?项，博士论文创新基金3项，研究生创新创业种子基?? 大学生创新创业训练项?项，大学生国际竞赛奖?项，省级创新创业竞赛奖励6项，获陕西省教学成果特等奖（2021年），高等教育（研究生）国家级教学成果一等奖?022年）、/p>
因孝心，走上“研制人造骨3D打印技术及装备”道?/strong>
2004年，还是西工大一名博士研究生的汪焰恩，就为自己立下了“研制人造骨3D打印技术及装备”的目标。对于这一想法的源起，汪焰恩坦言：“我母亲的腿有残疾，当时我只是单纯希望能通过自己的努力治愈妈妈。”每当看着行动不便的母亲，他总是特别心疼、/p>
由于传统陶瓷骨与自然骨的各项性能仍有较大差异，不能实现在动物体内的良好发育。为解决这一问题，汪焰恩首先从打印材料入手。羟基磷灰石是目前世界通用的仿人骨材料，然而，如何将粉末状的羟基磷灰石粘合起来，一直是个难题。国外就是因为采用了酸性粘结剂，而给被植入者带来术后痛苦、/p>
汪焰恩说：“也许在搞化学的人看来，找到一种能够粘结羟基磷灰石的材料非常简单，但是，当这个问题一旦限定在3D打印和在人体上应用时，就变得异常复杂了。?nbsp;
首先，粘结剂大多是粘稠和表面张力大的有机化合物，如何让其通过直径只有20μm（微米）近似于头发丝那么细的打印机喷嘴，成为最大的难题。同时，这种粘结剂还要能被动物乃至人体环境所接受?nbsp;
为了找到这种合适的粘结剂，汪焰恩共试验了上百种不同的方案，用坏的喷嘴装满了好几个大箱子。终于，他找到了一种酸碱度类似于生物体环境，且性质良好不会堵塞喷嘴的粘合剂、/p>
经过多年探索，汪焰恩和他的团队已经能将羟基磷灰石、粘合剂、细胞液、蛋白液（生长因子）等按照不同个体的骨骼性质，对打印材料进行科学配比，从而打印最适合被植入个体的人造仿生骨、/p>
攻克难关，生物活?D打印机让骨“活”起?/strong>
自然骨不仅外观形态非常不规则，而且其内部结构也比较复杂，不同部位的密度不一。想要让人造骨在结构上模仿自然骨，是极具挑战的?nbsp;
汪焰恩发明了活性生物陶瓷仿生骨3D打印技术，解决了“怎么打”的问题。首先，利用激光对被打印对象进行片层扫描，还原对象的宏观和微观结构。在配比材料、铺粉打印环节。传?D打印的材料单一、密度一致、粉体单一、铺粉均匀，难以满足仿生骨的打印需求。汪焰恩不仅研制了一套打印控制系统，还攻克了打印的关键机械技术，实现了仿生打印的结构复杂、密度不均、复合粉体和非均一铺粉。这套设备独创的常温压电超微雾化喷洒技术，突破了细胞液、蛋白液喷洒速度、喷洒量难以精细控制的技术瓶颈，处于国际先进水平、/p>
同时，团队还建立了仿生骨与自然骨渗透率检测设备，实现了仿生骨发育能力简便、快速、客观的评估、/p>
拓宽发展路径，产业化发展驶入快车遒/strong>
博恩生物自主研发常温3DP（无激光）打印技术，该技术目前仅有美国麻省理工学院（MIT?D打印团队及博恩生物（BONE）技术团队掌握，博恩生物团队可以实现常温打印生物活性细胞，保持打印出的骨骼具有生物活性同时具备可发育、可植入、无排异的特点。纳米级羟基磷灰石（HA）与有机生物墨水已获得国家发明专利，目前在全球公开范围内首批完成以纳米羟基磷灰石为基础的第五批动物实验。同时研发出可发育生物陶瓷人工骨、可降解骨板、松质骨骨水泥、颌面矫形无托槽隐形矫治器、术前彩排人体骨模型等，均已经获得国家CFDA一类和二类认证，可上市销售，并与清华大学附属北京协和医院、北京大学附属第三医院合作研发、实验。公司于2024?2?0号顺利通过了ISO9001质量管理体系的认证、/p>
汪焰恩从一个生?D打印的门外汉到今天的专家，走出了一条从理论研究到应用探索的新路径。从易到难、从眼前到长远，博恩生物的产业化发展驶入了快车道、/p>
参考来源：
1、西北工业大学国际教育学院：导师推介|机电学院副院长汪焰恩教授
2、西工大科技 |《西安日报》报道西工大成果转化参股企业博恩生物
3、人民日报：西工?D打印出可生长发育仿生 与自然骨达到高度一至/p>
4、西安硬科技之都?D打印，让仿生骨应用不再遥进/p>
5、中国粉体网：博恩生物：专注生物陶瓷仿生骨功能再生与精准制速/p>
6、聚友三维智造实验室?D打印生物陶瓷仿生骨——“活起来”的人造骨
7、安徽增材制造科技：全球领先！博恩生物掌握常温3DP生物打印核心技术，开启活性骨移植新纪兂/p>
（中国粉体网编辑整理/青黎（/p>
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