清华新闻网9月2日电 大尺寸颅骨缺损常由创伤、手术切除或感染造成，通常需要植入材料进行辅助重建。自体骨移植是目前临床治疗的金标准，但仍面临供体有限、尺寸不匹配及供区二次损伤等问题。现有人工支架大多侧重于提供结构支撑，治疗与愈合评估相互分离；同时，常用的X射线和CT等影像学手段难以及时反映骨组织的早期愈合状态，因而无法为早期诊断与干预提供充分依据。因此，如何在骨损伤早期促进骨再生的同时，连续获取愈合信息，是智能骨修复器件面临的重要挑战。

3D打印可降解多功能颅骨器件的结构与工作原理

近日，清华大学材料学院尹斓副教授团队联合北京大学口腔医学院王宇光、张栌丹团队、平现凤团队，中山大学集成电路学院王华春团队等，利用直接墨水书写3D打印技术，构建了可降解多功能颅骨修复器件。器件将矿化胶原/聚己内酯（MC/PCL）支架、可降解锌-钼（Zn-Mo）电池和钼/聚乳酸-己内酯共聚物（Mo/PLCL）阻抗电极集成于一体，可自主产生局部电刺激，促进大鼠颅骨缺损的修复，并通过生物阻抗连续评估早期愈合过程。器件在完成阶段性治疗和监测后可逐步降解，有望减少长期异物滞留及二次取出手术风险。该工作将自发电刺激与原位诊断反馈整合于同一可降解平台，为颅骨重建及个体化骨修复提供了新的材料与器件思路。

研究成果以“用于骨修复与愈合评估的3D打印可降解多功能颅骨器件”（3D-Printed biodegradable and multifunctional cranial device for bone repair and healing assessment）为题，于8月21日在线发表于《科学·进展》（Science Advances）。

清华大学材料学院2025届博士毕业生王玺博、北京大学口腔医学院主治医师朱宁馨和2024级博士生陈海涛、清华大学材料学院2022级博士生郁冰冰为论文共同第一作者；北京大学口腔医学院生信平台高级工程师平现凤、中山大学集成电路学院助理教授王华春、北京大学口腔医学院副研究员张栌丹和清华大学材料学院副教授尹斓为共同通讯作者。清华大学材料学院王秀梅团队、清华大学电子工程系盛兴团队、张沕琳团队、清华大学机械工程系欧阳礼亮团队、北京理工大学光电学院丁贺团队、北京超维景生物科技汪世容团队等参与了研究。

研究得到清华-丰田联合研究基金、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、清华大学自主科研计划、北京市科技新星计划以及广东省基础与应用基础研究基金等支持。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz2632