随着生物医学领域的发展和各种生物材料需求的增加，加快制备高质量、高性能的生物医用材料成为科研界的关注点。激光制造技术制备生物医用材料具有设计灵活、结构制定和产品轻量化等特性。（激光快速成型、激光微焊接和激光表面改性）在生物医用材料方面有着特殊优势，例如骨骼植入物的空隙率设置、生物医用材料连接的牢固性优化和植入物表面的拓扑结构设计。
生物医用材料激光制造技术简介
随着生物医学领域的发展和各种生物材料需求的增加，加快制备高质量、高性能的生物医用材料成为科研界的关注点。激光制造技术制备生物医用材料具有设计灵活、结构制定和产品轻量化等特性。（激光快速成型、激光微焊接和激光表面改性）在生物医用材料方面有着特殊优势，例如骨骼植入物的空隙率设置、生物医用材料连接的牢固性优化和植入物表面的拓扑结构设计。
一、生物医用材料的应用方向
生物材料和仿生材料的开发通常需要先jin的制造和加工技术，已得到复杂的结构和增强材料特性。随着人口老龄化与意外事故的增加，人们对个性化仿生人造骨、组织工程支架和植入式医疗器械等生物医用材料需求明显增多。20世纪90年代激光制造技术直接成型复杂的高性能零件成为生物医用材料领域的研究热点。激光制造技术能够加工多种材料，主要包括金属、无机非金属、有机聚合物等粉末材料，为植入人体的生物材料提供了广泛的选择范围。
图1.医用激光加工的耗材
植入式生物电子设备需要与人体软组织紧密连接，以进行健康诊断和反馈治疗。而这些设备通常由外壳和微电子电路组成，密封性失效是zui主要的故障之一。此外，电子设备的内外引线和其它各种医用材料也时常需要连接使用，这对医用材料的焊接质量提出了更高的要求。对于植入物来说，大多数合成材料不支持强健的成骨细胞活性，并且经常导致细胞分化差和骨形成受限，而材料的表面形态和特征会影响植入物在生物体内的生物学相应，甚至可以解决植入物的后期效果。因此，创建具有良好生物相容性的表面是作为植入物的关键。改变激光的照射参数，可以创建不同性质的表面，引起细胞学行为变化，这对于细胞朝着目标的方式进行生物学相应至关重要。
图2.医用耗材材料表面处理工艺
二、激光制造在生物医用材料加工方面的优势
激光制造技术作为先jin的制造加工技术，涉及多学科交叉融合，由于具有高度可控性、精准性和数据化等特点，推动了生物医用材料制造加工方法的改造升级。
生物医用材料激光快速成型。激光快速成型技术是结合制造高精度与高性能为一体，制造过程绿色环保的先jin制造技术。与其它快速成型技术例如电子书增材制造、熔融层积叠加，以制备零件。然而这些技术存在着热累积、制造精度较低、产生较强的X射线、降温时间长等各种缺点、影响制造工艺稳定性和材料成型效率。
激光制造技术打破了传统制造工艺束缚，激光快速成型的多空隙结构植入物能够在保持高强度的前提下降低弹性模量，减少“应力屏蔽”效应。脉冲激光沉积具有生物活性的玻璃陶瓷涂层为细胞提供了适宜的微环境。激光能够在较小的热影响区下对各种生物医用材料焊接和封装，同时可以提高微型精密材料应用的灵活性。
结语：目前的激光制造技术虽然能够直接制造并进一步处理生物材料，但是在生物医学领域的发展还不够成熟，个性化的植入物也没有得到规模化的应用。例如，激光加工在焊接过程中如何减少或消除脆性金属间化合物、实现残余应力的zui小化等问题还需要进一步的研究。
此外，利用超快激光在生物材料表面制备微纳结构，改善材料表面的生物相容性。然而，超快激光表面改性创建拓扑结构与细胞的作用机理还缺少完整解释，有待深入研究。
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