2025年11月, 来自西班牙的研究者借助本土企业Meltio开发的金属3D打印技术，成功制造出可用于髋关节和膝关节置换的钛合金部件。这项名为“ATILA项目”(Advanced Titanium Implants by Laser Additive Manufacturing）的创新成果，有望让未来的植入物更高效、更环保，并实现真正意义上的个性化定制。



告别金属粉末：线材打印更安全、更可持续
目前，医疗领域的金属3D打印大多依赖金属粉末。然而，粉末不仅价格昂贵、储存要求严苛，还存在氧化污染风险。打印过程中部分粉末无法回收，造成浪费；更严重的是，细小的金属粉尘一旦吸入或接触火花，可能引发健康与安全隐患。


△由 Lemar Leben 公司使用髋臼杯瓶坯进行加工

Meltio采用的线材激光金属沉积（LMD）技术直接使用固态焊接线材作为原料。相比之下，这种材料成本更低、操作更简便、几乎无废料，且大幅降低了污染与职业暴露风险。

ATILA项目发言人、AIDIMME研究所研究员Jenny Zambrano表示“这是西班牙首次利用线材送进式金属3D打印技术成功制造医用钛合金植入物，它不仅简化了制造流程，更为医疗行业带来了一条真正绿色、可持续的生产路径。”


△使用 Meltio 技术的 ATILA 研究人员

聚焦三大关键部件
研究团队目前已成功打印出三种核心骨科植入组件：

•髋臼杯（Acetabular Cup）：髋关节置换中嵌入骨盆的承重部件；
•胫骨托盘（Tibial Tray）：膝关节置换中支撑聚乙烯垫片的金属基座；
•股骨部件（Femoral Component）：替代大腿骨远端的关键结构。

所有部件均采用医用级钛合金Ti6Al4V Grade 23制造。初步测试表明，其拉伸强度、弹性模量和延展性完全符合国际植入材料标准，且无需额外热处理即可满足临床所需的机械性能。


△由 Bronces Jordá 公司使用胫骨托盘的瓶坯进行加工

表面改性
但强度只是基础。决定植入成败的关键在于骨整合（osseointegration），即植入物能否与人体骨组织牢固结合。传统机加工钛表面过于光滑，不利于细胞附着，长期使用易松动。为此，ATILA团队正系统评估多种表面处理工艺，包括喷砂、酸蚀和阳极氧化，以优化表面粗糙度、化学组成及亲水性，从而促进蛋白质吸附与成骨细胞生长。目前，体外细胞实验与动物体内试验已同步展开，初步结果积极。


△钛制成的植入物的初步测试

展望未来
ATILA项目由西班牙科学与创新部、欧盟及国家研究局共同资助，体现了欧洲对本土高端制造能力的战略支持。牵头单位AIDIMME自1990年代起深耕增材制造领域，现已成为西班牙工业材料研发的核心力量。项目还联合了瓦伦西亚大学总医院与萨拉曼卡大学，实现医学、材料科学与先进制造的深度协同。对Meltio而言，此次合作标志着其线材激光技术正式迈入高壁垒的医疗领域。

尽管当前成果仍处于研究阶段，但若后续动物实验与临床前评估持续验证其安全性和有效性，项目将进入监管审批与临床试验流程。研究人员相信，这项技术尤其适合资源有限的公立医院和中小型医疗体系。未来，医院或许能根据患者CT数据，在院内直接“按需打印”专属植入物，大幅缩短等待时间并提升手术精准度。

关于ATILA项目
ATILA（Advanced Titanium Implants by Laser Additive Manufacturing）是由AIDIMME牵头，联合Meltio、瓦伦西亚大学总医院、萨拉曼卡大学等机构开展的国家级研发项目，旨在推动线材基金属增材制造在骨科植入物领域的应用，提升西班牙在高端医疗器械制造领域的全球竞争力。

(责任编辑：admin)

• 西班牙研究人员使用 Melti
• Caracol AM公司发布了THE
• 欧洲最大3D打印住宅项目Sk
• 苏黎世联邦理工学院研究人
• Sakuu展示干式3D打印锂离
• 直接悬空打印陶瓷，北工大

• ·西班牙研究人员使用 Meltio金属3D打印
• ·Caracol AM公司发布了THE CAB：一款采
• ·基于3D打印技术的连续型分离介质开发
• ·欧洲最大3D打印住宅项目Skovsporet完成
• ·苏黎世联邦理工学院研究人员在微重力环
• ·Sakuu展示干式3D打印锂离子电池：4000
• ·直接悬空打印陶瓷，北工大开发出零重力
• ·维也纳工业大学突破3D打印材料限制 实