塑料、金属和陶瓷被认为是最新的和最伟大的关节置换材料，这些材料在缓解疼痛和恢复患者的运动能力性方面是个一直值得持续探索的领域。
位于多伦多大学的生物材料和生物医学工程研究院的Bob Pilliar教授，不断的在寻找更加天然的骨科材料，这些材料是面向下一代骨科置换手术的。为了取代人工膝关节和髋关节，材料的组分必须是可生物降解的、持久的。
图片：Bob Pilliar教授
来自加拿大的生物陶瓷之父
研究人员最终发现聚磷酸钙的秘诀，这是一种与人类骨中同一种矿物组成的粉末，Bob Pilliar教授由此被称为加拿大生物陶瓷之父。
紫外光固化技术
制造是由Waterloo大学的Mihaela Vlasea完成的，制造生物陶瓷植入物的机器人系统是一个二门冰箱的尺寸。利用紫外光将磷酸钙粉末固化，Vlasea能够制造非常精确的管和腔内植入物。
像一个蚁丘，微小的孔可以实现养分运输的内部网络管道。一旦植入，人的自然骨细胞将扩散进来并逐渐形成自然骨骼结构。
并且还可以设计内部排列毛孔的结构，可以使种植体内部的天然骨以不同的速度生长，同样的设计原理还可以运用到燃料电池和牙科植入物的设计中。
随着时间的推移，3D打印的聚磷酸钙被逐渐吸收在人体内，病人自身的组织和细胞代替了植入物的位置，并且保留了人工植入物的形状。
了解到研究人员的努力不局限于小块的骨植入物，他们在尝试打印更大的植入物，一旦成功了将为患者带来极大的福音。
干细胞培养技术
另外，研究人员还在尝试通过从病人的骨髓中提取干细胞来培植软骨组织。带有生物表面的植入物进入人体后会进一步降低身体排斥植入物的现象发生，预防骨关节炎的发展。
这些在膝关节、髋关节和手指方面骨科植入的应用还在进行动物测试，研究人员认为大规模的临床应用将在大约十年内实现。
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