隨著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和各種生物材料需求的增加黍衙，加快制備高質(zhì)量、高性能的生物醫(yī)用材料成為科研界的關(guān)注點荠诬。激光制造技術(shù)制備生物醫(yī)用材料具有設(shè)計靈活琅翻、結(jié)構(gòu)制定和產(chǎn)品輕量化等特性。（激光快速成型柑贞、激光微焊接和激光表面改性）在生物醫(yī)用材料方面有著特殊優(yōu)勢方椎，例如骨骼植入物的空隙率設(shè)置、生物醫(yī)用材料連接的牢固性優(yōu)化和植入物表面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計钧嘶。
生物醫(yī)用材料激光制造技術(shù)簡介
隨著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和各種生物材料需求的增加棠众，加快制備高質(zhì)量、高性能的生物醫(yī)用材料成為科研界的關(guān)注點。激光制造技術(shù)制備生物醫(yī)用材料具有設(shè)計靈活闸拿、結(jié)構(gòu)制定和產(chǎn)品輕量化等特性空盼。（激光快速成型、激光微焊接和激光表面改性）在生物醫(yī)用材料方面有著特殊優(yōu)勢新荤，例如骨骼植入物的空隙率設(shè)置揽趾、生物醫(yī)用材料連接的牢固性優(yōu)化和植入物表面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計。
一苛骨、生物醫(yī)用材料的應(yīng)用方向
生物材料和仿生材料的開發(fā)通常需要先jin的制造和加工技術(shù)篱瞎，已得到復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)材料特性。隨著人口老齡化與意外事故的增加痒芝，人們對個性化仿生人造骨俐筋、組織工程支架和植入式醫(yī)療器械等生物醫(yī)用材料需求明顯增多。20世紀(jì)90年代激光制造技術(shù)直接成型復(fù)雜的高性能零件成為生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的研究熱點吼野。激光制造技術(shù)能夠加工多種材料校哎，主要包括金屬、無機(jī)非金屬瞳步、有機(jī)聚合物等粉末材料闷哆，為植入人體的生物材料提供了廣泛的選擇范圍。
圖1.醫(yī)用激光加工的耗材
植入式生物電子設(shè)備需要與人體軟組織緊密連接单起，以進(jìn)行健康診斷和反饋治療抱怔。而這些設(shè)備通常由外殼和微電子電路組成，密封性失效是zui主要的故障之一嘀倒。此外屈留，電子設(shè)備的內(nèi)外引線和其它各種醫(yī)用材料也時常需要連接使用，這對醫(yī)用材料的焊接質(zhì)量提出了更高的要求测蘑。對于植入物來說灌危，大多數(shù)合成材料不支持強(qiáng)健的成骨細(xì)胞活性，并且經(jīng)常導(dǎo)致細(xì)胞分化差和骨形成受限碳胳，而材料的表面形態(tài)和特征會影響植入物在生物體內(nèi)的生物學(xué)相應(yīng)勇蝙，甚至可以解決植入物的后期效果。因此挨约，創(chuàng)建具有良好生物相容性的表面是作為植入物的關(guān)鍵味混。改變激光的照射參數(shù)，可以創(chuàng)建不同性質(zhì)的表面诫惭，引起細(xì)胞學(xué)行為變化翁锡，這對于細(xì)胞朝著目標(biāo)的方式進(jìn)行生物學(xué)相應(yīng)至關(guān)重要。
圖2.醫(yī)用耗材材料表面處理工藝
二夕土、激光制造在生物醫(yī)用材料加工方面的優(yōu)勢
激光制造技術(shù)作為先jin的制造加工技術(shù)馆衔，涉及多學(xué)科交叉融合，由于具有高度可控性、精準(zhǔn)性和數(shù)據(jù)化等特點哈踱，推動了生物醫(yī)用材料制造加工方法的改造升級荒适。
生物醫(yī)用材料激光快速成型梨熙。激光快速成型技術(shù)是結(jié)合制造高精度與高性能為一體开镣，制造過程綠色環(huán)保的先jin制造技術(shù)。與其它快速成型技術(shù)例如電子書增材制造咽扇、熔融層積疊加邪财，以制備零件。然而這些技術(shù)存在著熱累積质欲、制造精度較低树埠、產(chǎn)生較強(qiáng)的X射線、降溫時間長等各種缺點嘶伟、影響制造工藝穩(wěn)定性和材料成型效率怎憋。
激光制造技術(shù)打破了傳統(tǒng)制造工藝束縛，激光快速成型的多空隙結(jié)構(gòu)植入物能夠在保持高強(qiáng)度的前提下降低彈性模量九昧，減少“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)绊袋。脈沖激光沉積具有生物活性的玻璃陶瓷涂層為細(xì)胞提供了適宜的微環(huán)境。激光能夠在較小的熱影響區(qū)下對各種生物醫(yī)用材料焊接和封裝铸鹰，同時可以提高微型精密材料應(yīng)用的靈活性癌别。
結(jié)語：目前的激光制造技術(shù)雖然能夠直接制造并進(jìn)一步處理生物材料，但是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展還不夠成熟蹋笼，個性化的植入物也沒有得到規(guī)恼菇悖化的應(yīng)用。例如剖毯，激光加工在焊接過程中如何減少或消除脆性金屬間化合物圾笨、實現(xiàn)殘余應(yīng)力的zui小化等問題還需要進(jìn)一步的研究。
此外逊谋，利用超快激光在生物材料表面制備微納結(jié)構(gòu)擂达，改善材料表面的生物相容性。然而涣狗，超快激光表面改性創(chuàng)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與細(xì)胞的作用機(jī)理還缺少完整解釋谍婉，有待深入研究。
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