“人的骨头再生能力有限，缺损过多的部位需要外力牵线搭桥，才能重新长在一起。”10月31日，深圳先进院转化医学研究与发展中心（以下简称转化医学中心）赖毓霄博士接受本报记者专访时说，“将3D打印的支架放进缺损部位，可以引导骨细胞成长。我们发现金属镁是很好的促成骨材料，目前正在努力推进临床试验。”
记者 袁斯茹/图
骨头是怎样长成的？
骨头的生长，首先是新细胞形成；然后，这些细胞会产生一些特殊的有机物，成为环绕自身的基质；接着钙盐在基质里沉淀，让它们逐渐变硬，就形成了骨头。
骨头虽然坚硬，但是也有受伤的时候，例如骨折、骨肿瘤等，都会造成骨缺损，也就是在缺损两头的细胞之间出现了“鸿沟”。根据具体受伤部位的不同，“鸿沟”在3-5厘米以内的，细胞还能靠自己“跨”过去，然后慢慢重新长到一起；如果这个距离再大一点，细胞“跨”不过去了，就需要依靠一些辅助手段给它们搭座“桥”。
目前的辅助手段主要是填充。使用的填充物，有从患者自己身体里取出一些非承重部位的骨头，然后填充到缺失的部位。
“身体中可取的骨量有限，取骨还需要几次开刀，术后感染率比较高。”转化医学中心张鹏博士告诉记者，“所以3D打印骨骼的主要任务，是暂时代替缺损了的骨头。并且利用3D打印特殊制造的结构，进行牵线搭桥，引导周围骨细胞健康成长，最后用自身天然再生的骨骼代替3D打印骨骼。”
3D打印骨头，准确来说是3D打印骨修复材料，针对不同受伤部位，通过电脑程序设计好填补缺损的形状，使用具有生物活性的物质打印出填充物支架，放进缺损部位，来引导骨细胞的生长。
金属镁可打印骨支架
打印出的支架要植入人体的，因此所用材料必须无毒无害。
首先，要让骨细胞“喜欢”在这些材料提供的环境中生长，
同时要打印出内部的营养输送通道，让细胞“活”得更久；而且，还要能很好地和人体组织相融。等“桥”搭好了，3D打印支架也就功成身退，在最合适的时候慢慢降解。
赖毓霄博士说，他们发现，金属镁是很好的骨修复打印材料，并且已经在2014年取得技术专利，“我们3D打印骨修复材料团队的技术领头人是秦岭教授，成员包括张鹏博士、王新峦博士等三十余人。”
“金属镁保存方便，而且是人体第四大微量元素，用作生物打印材料，容易被人体吸收。”赖毓霄博士告诉记者，“而且骨头中本就含有镁，人体每天都需要一定的镁元素来增加肌内免疫力，所以金属镁打印出的支架也能很好地促进骨骼生长。”
计划两至三年内推向临床
通过3D打印技术，科研人员可以调控镁的浓度和分布，设计微观结构，让它最有利于骨组织再生；同时设计宏观结构，让打印出的支架和受损部位的形状、尺寸相吻合。此外，支架的降解速度也可以自己调控。
今年6月，该团队研发的“含镁可降解高分子骨修复材料”，进入了国家食品药品监督管理总局（CFDA）医疗器械审评中心发布的《创新医疗器械特别审批申请审查结果公示》（2018年第7号），这也是深圳在骨科领域第二个通过CFDA创新医疗器械特别审批的产品，以及深圳第一个获创新医疗器械特别审批的硬组织骨修复产品。
目前，团队在秦岭教授带领下正在申请CFDA生产许可，计划在两至三年内开始量产。
“不过，由于生物支架的硬度有限，而且还会按时降解，所以建议主要还是用于一些非承重部位的填充，比如人体上肢、躯干、手指等。如果要用在下肢等承重部位，还需要一些金属内固定物的辅助等。”赖毓霄博士告诉记者。（记者 袁斯茹 文/图）