【陶瓷3D打印医疗论坛】武汉理工大学研究员戴红莲：立体光固化磷酸钙类骨仿生支架及其生物活性研究

站在思想者的肩膀上

眺望学术与产业前沿

演讲嘉宾

戴红莲

武汉理工大学 

研究员 博士生导师

报告主题

立体光固化磷酸钙类骨仿生支架及其生物活性研究

报

告

提

纲

由创伤、感染、肿瘤等因素造成的临界骨缺损修复与再生一直是临床的挑战性难题。磷酸钙（磷酸三钙、羟基磷灰石）生物陶瓷因具有良好的生物相容性、骨传导和成骨性能而受到广泛地关注和应用。然而，磷酸钙生物陶瓷支架用于临界骨缺损治疗仍面临多方面困难：1）磷酸钙陶瓷易碎且难以被加工成复杂精细的内外结构，难以构建孔隙可控，孔道贯通，外形个性化的支架；2）磷酸钙陶瓷脆性高，不足以承受较高力学负荷，植入后结构和功能易失效，限制其在承重骨缺损修复领域的应用；3）生物活性不足、降解速率与新生骨组织生长速率不匹配制约其临床应用。传统的陶瓷支架制造和加工技术难以有效解决以上问题，陶瓷立体光固化技术以高打印分辨率、制造速率优势，为陶瓷支架的成分-结构-力学-降解-生物学性能的精准可控提供了有效手段，但该技术用于制备磷酸钙生物陶瓷支架还处于初始阶段。

基于此，本研究通过调控浆料组成和成形工艺，开发出磷酸钙生物陶瓷支架立体光固化增材制造技术，初步实现了磷酸钙类骨仿生支架的控形控性；通过对光固化打印浆料的组成、打印参数、脱脂烧结制度等因素优化，构建了多孔内核和致密外壳结构的磷酸钙陶瓷支架，实现了高力学性能磷酸钙类骨仿生支架的个性化定制；采用光固化打印技术制备出具有三周期极小曲面结构的磷酸钙复合陶瓷支架，探讨了复合比例、贯通孔尺寸对支架力学、降解、成血管及成骨性能的影响规律，为高生物活性和高力学性能磷酸钙陶瓷支架的个性化设计、构建和应用提供了重要的科学依据。

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8月21日后收取参会费1500元/人

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嘉宾

小百科

秒懂戴红莲教授

嘉宾简介

戴红莲研究员长期从事生物医用材料及其医疗器械的研发，主要包括组织修复与再生材料、纳米生物复合材料、可注射生物材料、磁性生物材料及药物控释材料等。在材料仿生设计与制备、材料表面修饰、生物3D打印、材料与细胞/组织间的相互作用、材料的生物学效应等方面做了较多研究，先后主持/承担国家重点研发计划、“973”课题、国家自然科学基金等40余项。在Adv. Sci.、Biomaterials、Bioact. Mate.、Redox. Biol.等期刊发表论文160余篇。获授权专利49项，欧美专利3项。骨干研发成果获4项国家三类医疗器械注册证并惠及50余万患者。研发的3D打印磷酸钙陶瓷（86例）成功进入临床试验，磷酸钙骨水泥（188例牙根管充填，66例牙周骨缺损）。作为主要完成人获国家科技进步二等奖及湖北省科技进步二等奖各1项。

单位简介

武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室是1987年由国家计委批准，1990年3月通过国家验收对外开放，主管部门为国家科技部，现任实验室学术委员会主任为中科院院士顾秉林教授，实验室主任为中国工程院院士傅正义教授。材料复合新技术国家重点实验室是依托于武汉理工大学建设的新材料领域中的国家重点实验室，武汉理工大学材料科学与工程学科是一级学科国家重点学科，被列入国家“985”工程建设世界一流学科计划，在国家第四轮学科评估中排名A+。

实验室现有固定人员100名，其中包括中国科学院院士1人、中国工程院院士2人、比利时皇家科学院院士1人、欧洲科学院院士2人、澳大利亚工程院院士1人、世界陶瓷科学院院士1人，国家高层次人才12人，国家“973”首席科学家1人，国家“杰出青年科学基金”获得者5人，国家“万人计划”领军人才4人，国家“新世纪百千万人才工程”人选7人，教育部“跨世纪、新世纪优秀人才支持计划”获得者18人。

实验室现有建筑面积25350平方米，拥有一批先进的材料合成与加工设备，以及现代化的材料结构分析、表征与性能测试设备，设备总价值约35066万人民币。

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站在

陶瓷3D打印医疗应用的风口上

高歌猛进

陶瓷，是千年窑火淬炼下的历史产物。3D打印，是焕新传统成型制造的科学技术。当“陶瓷”邂逅“3D打印”，这两项古老又全新的科学技术，将在材料科学及其应用领域激荡起怎样的浪潮？与聚合物和金属 3D 打印相比，陶瓷 3D 打印市场仍被认为是相对较新的细分市场，在航空航天、电子制造、汽车工业、首饰、文化创意等应用领域展露锋芒，更是在医疗领域的应用中大放光彩。医疗领域内主要使用先进的生物陶瓷材料用于制作如人工股骨头、髋臼杯内衬、义齿等，运用3D打印技术进行术前规划、提前演练、手术定位、稳定假体固定、骨科植入物定制等。

2022年9月15日，第二届深圳国际陶瓷3D打印暨医疗行业应用高峰论坛将在深圳国际会展中心举办。在继承上届论坛成果的基础上，本届论坛将紧扣“产业现状与应用前景、技术成熟度与产品效能提升的关键、制约技术创新的突出问题、学术研究对产业发展的牵引力、企业的原创性科技成果、研发以及成果的转移转化”六大主题，拟邀华中科技大学、上海应用技术大学、武汉理工大学、深圳大学、山东工陶院等著名高校和研究所的专家教授、企业高管共同探寻陶瓷3D打印在医疗行业应用的广度与深度，紧密产学研合作，充分调动科技人员的积极性和创造性。

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01

主办单位

中国先进陶瓷产业联盟

陶瓷3D打印产业联盟

新之联伊丽斯(上海)展览有限公司

广州光亚法兰克福展览有限公司

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02

时间地点

论坛时间：2022年9月15日   

论坛地点：深圳国际会展中心宝安新馆

(地址：深圳市宝安区福海街道展城路1号)

注：9月14日~16日为“深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会”展览时间，论坛期间可免费参观来自国内外近200家材料与设备企业。

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03

主题报告

《3D打印氧化锆陶瓷的性能及其应用》

肖建中

华中科技大学

教授

《3D打印用陶瓷粉体产业化技术及其在医疗领域应用》

李伶

山东工业陶瓷研究

设计院  院长助理

山东省先进陶瓷技

术创新中心  主任

《光固化增材制造氧化锆陶瓷牙冠的临床适用性》

赵喆

上海应用技术大学

教授

《立体光固化磷酸钙类骨仿生支架及其生物活性研究》

戴红莲

武汉理工大学

材料复合新技术

国家重点实验室

研究员/博士生导师

中国生物材料学会

生物陶瓷分会  常委

《陶瓷3D打印研究与应用进展》

陈张伟

 深圳大学增材制造

研究所教授、所长

《生物陶瓷支架的增材制造及其性能调控研究》

吴甲民

 华中科技大学

副教授、博导

《基于光固化打印制备氧化锆基材料的创新进展》

Maxence Bourjol

 3Dceram

亚太区销售经理

《激光诱导注浆成型技术 – 陶瓷3D打印的全新方式》

杨弘毅

 Lithoz 俐陶智

销售经理

《医用增材制造技术在骨缺损再生修复中的应用》

曾庆丰

点云生物

创始人

*排名不分先后，更多演讲嘉宾将陆续公布。如有变动，请以现场公布为准。

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04

同期展会

深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会（简称：Formnext + PM South China）将于2022年9月14至16日在深圳国际会展中心举办。在推动中国先进制造业高质量发展的征程上，Formnext + PM South China从创办之日起，始终发挥关键示范作用，充分整合产业资源、发挥学术优势，为上下游企业和行业用户解锁更系统性、更深层次、更高效率的商贸服务。

本届展会囊括粉末冶金、先进陶瓷、增材制造三大领域的高性能材料、压制/烧结/后处理工艺、新型检测技术、高精密零部件、产品研发及解决方案等全产业链数千款最新产品，具有领先全球的核心竞争力，是科研创新和产业发展的结晶。

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05

同期活动

◆ 第三届陶瓷基板与半导体封装应用产业发展高峰论坛

◆ 第四届华南注射成形及增材制造技术与应用高峰论坛

◆ 深圳国际汽车材料及零部件产业创新应用高峰论坛

◆ 深圳国际电子元器件技术产学研高质量发展高峰论坛

◆ 首届增材制造Binder Jetting粘结剂喷射成形技术论坛

◆ 第二届Discover 3D Printing– 发现3D打印之旅

◆ 第二届未知大陆3D打印应用行业用户大会

◆ 新能源汽车增材制造应用峰会

◆ 3D打印风投大会

◆ 世界级工厂探秘：揭秘前沿尖端科技的神秘面纱

◆ Formnext+PM South China 新品发布会

◆ 专家媒体带你云逛展

*活动信息以现场公布为准，如有变动恕不另行通知。

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06

上届论坛回顾