骨的层次结构组织。

在“激光粉末床融合钛合金植入物的骨再生：综述”中，作者研究了钛在生物打印中的持续潜力，因为这种金属在医疗领域的使用继续发展。指出在这一领域已经开展了“广泛的工作”，作者需要时间来确定未来工作的开放领域，重点是骨再生。

由于钛的研究已经非常深入，并且被广泛使用，因此作者指出，这些类型的金属植入物可以在3D打印和增材制造中成功生产，激光粉末床熔合（LPBF）提供了最大的好处。评审人员对Ti和Ti6Al4V种植体以及骨整合所需的细节特别感兴趣。

在没有植入物的情况下，由于骨折而发生的骨再生过程：（a）破裂事件，随后形成血凝块；（b）形成新血管，随后形成骨诱导 - 细胞分化成成骨细胞和形成异位骨；（c）通过骨诱导成骨或形成新骨，形成新的小梁和皮质骨；（d）完成过程并愈合骨折。

通过以下方式进行骨再生：

•成骨 - 骨形成。

•骨诱导 - 未分化的间充质细胞转化为成骨细胞；在体内形成异位骨。

•骨传导 - 生物惰性基质上的骨生长，允许新的细胞定植。

骨愈合过程也可能是广泛的，从骨折周围形成的血凝块开始，接着形成新的血管，新骨形成，然后是“重塑阶段”，这甚至需要数年时间。对于钛合金，评论者指出，多孔结构的制造导致弹性模量的这种降低，使得植入物变得更像骨。

“如果不是这种情况，应力屏蔽效应会导致骨质流失和植入物松动以及过程失败。”研究人员表示，“除了降低弹性模量外，多孔性质允许骨骼向内生长，进一步加强植入物与现有骨骼之间的结合。”

必须将营养物质运送到预期骨骼生长的区域，并且必须有足够的空间进行血管形成，而孔隙的大小正好合适。

其中一个更有趣的主题涉及生物材料支架的分析，其中有各种不同的材料促进骨骼生长，例如：

•陶瓷

•金属

•聚合物

•复合材料

小梁骨结构随位置的变化，在本例中的股骨来自26岁男性。

这些不同的材料对骨再生也有不同的影响。

“因此，对所有材料、孔隙度和孔隙大小的类似方法不能作为一般指南。此外，装载/卸载的植入物在体积和形状方面可能需要不同的空隙。”研究人员表示。

植入物需要以下条件：

•生物相容性

•合适的表面拓扑结构

•增殖和分化

•高孔隙度，提供细胞向内生长和营养物质的运输

•可靠的机械性能

通过LPBF创建的样本可以显示由于构建策略、轮廓、悬垂和扫描过程而产生的各种差异。格子的制造带来诸如生产限制，许多可能的缺陷和尺寸问题之类的挑战。

细胞粘附分为三个不同的阶段，附着物受到诸如表面结构、质地、润湿度、化学成分和植入物表面的生理pH下的电荷等因素的影响。

“对于体外研究，3D细胞设置在评估骨生长的孔隙大小和形状方面更为可。”研究人员总结道，“在活体研究中，不仅需要对植入物内的骨骼进行分析，还需要对周围的骨骼和组织进行分析。”

随着金属3D打印的发展，钛是最受欢迎的材料之一，用于颌面植入物，布加迪制动部件，甚至兽医植入物等创新。而这仅仅是一种金属粉末的使用，因为工业用户通过增材制造寻求更强，更轻的部件。

由LPBF生成的晶格内侧的粗糙表面——由microCT生成的内部视图。