近日，由厦门医学院附属口腔医院、厦门市口腔疾病诊疗重点实验室联合上海交通大学医学院附属第九人民医院、悉尼大学等多家单位共同完成的研究论文Unraveling the influence of channel size and shape in 3D printed ceramic scaffolds on osteogenesis，在生物材料领域国际权威期刊《Acta Biomaterialia》正式发表。该刊由 Elsevier 出版，为中科院一区 TOP 期刊，2024 年 JCR 影响因子 9.4，是生物材料与骨组织工程领域的国际旗舰期刊，重点刊发围绕生物材料多尺度结构-性能-生物学功能开展的高水平原创研究。

大段骨缺损的修复重建是骨科、口腔颌面外科的重大临床难题。自体骨、异体骨存在供区损伤、感染、疾病传播等局限，3D 打印生物陶瓷支架是极具前景的骨修复替代方案。目前支架临床转化的瓶颈不仅来自材料本身，支架内部孔道的几何构型（孔径、形状、曲面曲率）对体内骨再生效果起到关键作用。既往相关研究大多停留在计算机模拟与体外细胞实验，缺少在体条件下对单一几何参数的系统分离研究，不同结构因素之间相互干扰，难以明确各自对成骨的真实贡献。

本研究利用陶瓷光固化 3D 打印技术，制备Baghdadite生物陶瓷支架，将孔道尺寸、形状、曲率进行解耦设计，在兔股骨缺损动物模型植入 8 周后开展组织学、MicroCT 系统评价，区分各几何参数独立的体内成骨效应。

研究取得多项关键发现：

一、孔道尺寸显著影响新骨生成：直径约0.9?mm 的圆形孔道成骨效果最优；0.3?mm 过小、1.5?mm 过大均不利于骨长入；0.61.2?mm 区间均具备良好成骨潜力。

二、孔道形状（圆形 vs 矩形）在同等截面积条件下，对新骨形成总量无显著差异；矩形孔改变长宽比，只要截面积保持一致，成骨水平基本不变。

三、曲面曲率是重要调控因素：凹面显著促进体内骨组织生长，凸面、平面成骨弱；内腔尖角（高负曲率区域）同样有利于骨生成，在体验证了此前体外与仿真得到的曲率驱动成骨假说。

该研究规避传统互联多孔支架多参数耦合干扰，采用独立隔离孔道模型，在动物体内系统厘清了孔道尺寸、几何形状、表面曲率各自对成骨的贡献，为 3D 打印骨修复支架的理性化、定量化结构设计提供直接的体内实验依据，对口腔及骨科骨缺损修复支架的开发具有重要指导价值。