成果发布 | 上海交大医工团队突破性钽涂层仿生支架技术，登顶国际顶刊，刷新骨科治疗新高度！

近日，上海交通大学材料科学与工程学院的李伟教授团队与附属第九人民医院骨科郝永强教授团队通力合作，成功研发出一种专为促进骨整合设计的仿生支架。这项研究以“A Fractal-Like Hierarchical Bionic Scaffold for Osseointegration”为题，于2025年1月7日发表在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》上。作为材料科学领域的顶尖SCI一区期刊，该杂志一直备受学术界高度关注，此次成果更是为骨科和材料科学的交叉研究带来了新的突破。

Doi.org/10.1002/adfm.202415880

AFM期刊，即《Advanced Functional Materials》，属于SCI期刊中的高分区。根据最新的信息，AFM期刊在中科院分区中位于1区，同时在JCR分区中也位于Q1区。这表明AFM在材料科学领域具有极高的学术地位和影响力。

在中科院分区中，AFM被归类为材料科学大类1区的TOP期刊，这意味着它在该学科领域内具有极高的学术认可度和影响力。而在JCR分区中，AFM同样表现出色，位于Q1区，并在多个相关学科领域中均排名靠前，包括化学-多学科、材料科学-多学科、物理化学、应用物理、凝聚态物理、纳米科学与纳米技术等。

总的来说，AFM期刊在SCI分区中属于高分区，尤其在材料科学领域具有极高的学术地位和影响力，是科研工作者投稿的重要选择之一。

郝永强教授介绍

   郝永强，医学博士，上海交通大学医学院附属第九人民医院主任医师，上海交通大学医学院教授，博士生导师，国家重点研发计划首席科学家、上海市卫建委生物医用材料重点专科带头人，上海市医学3D打印技术临床转化工程研究中心、上海骨科创新器械与个性化医学工程技术研究中心主任、数字医学教育部工程研究中心副主任、骨科行政副主任，曾任上海交通大学医学院院长办公室副主任、学科规划处副处长（主持工作）、医院管理处处长。

主要承担研究项目：

作为项目首席科学家主持国家重点研发计划“个性化硬组织重建植入器械的3D打印技术集成和应用研究”（2016年）、国家工信部揭榜挂帅项目“高品质钽金属植入体增材制造及其医学应用”（2023年），作为子课题组长主持国家863项目“新型可控降解骨修复用镁合金材料研发”、副组长参加国家863项目“具有多级孔结构的有序纳米纤维 BC/HAp 骨组织工程支架的构建及其应用技术研究”、国家973项目子课题“新型医用材料的功能化设计及生物适配基础科学问题研究”。主持国家自然基金资助项目“靶向 Notch 信号通路调控干细胞促进骨质疏松性骨折愈合（项目批准号81071472）”、“肌肉影响骨折愈合的Akt1信号通路分子机制研究（项目批准号81371960）” 、“降解可控及力学适配的3D打印镁合金支架促进骨质疏松性骨缺损修复的作用及机制研究（项目批准号81972058）” 及“光热靶向功能一体化3D打印支架修复乳腺癌转移性骨缺损的作用及机制研究（项目批准号82273489）”，主持上海市科委“基于图像融合的下一代非触式骨科手术导航系统关键技术研究与样机研制”“新型可降解医用镁合金植入器械应用于老年骨质疏松性骨折治疗的比较”、上海申康医院发展中心新兴前沿技术项目“3D打印技术在骨肿瘤个体化保肢重建中的应用及规范化平台建设”及疑难疾病精准诊治攻关项目（重大临床研究）“骨盆肿瘤的个性化功能重建治疗体系的构建及临床转化研究”、上海市高峰学科建设项目“基于3D打印技术实现骨盆肿瘤个体化保肢重建的多中心、随机、开放、阳性对照研究”、上海交通大学“医工(理)交叉研究基金”重点项目“载PTX可控释放涂层可降解镁合金骨内填充支架修复骨肿瘤骨缺损的研究”等项目。

主要研究成果：

一、创建基于3D打印的“三位一体”骨盆肿瘤精准切除与个性化功能重建全新治疗模式

1）自主研发解剖形态、力学及生物学高度适配的3D打印个性化骨盆重建假体；国际上首次将3D打印个性化骨盆重建假体用于骨盆肿瘤的保肢重建治疗，实现重建假体初始及长期稳定。

2）国际上首创 “三位一体”个性化治疗模式，实现治疗模式从“削足适履”到“量体裁衣”质的飞跃：(1)术前将3D打印骨盆肿瘤模型用于术前规划与模拟手术，实现传统由“开放-观察-手术”的经验手术向“观察-开放-手术”的精准手术重大转变；(2)术中3D打印个性化截骨导板辅助精准切除肿瘤；(3)应用3D打印个性化金属假体精准重建骨盆。相关研究成果获上海市科学技术进步奖一等奖。

二、首创一步法实现骨盆复杂缺损的个性化一体化功能重建新理念

1)针对髋臼周围复杂骨盆缺损提出上海九院分型：为髋臼周围骨盆复杂缺损的精准诊断、个性化重建假体的设计与手术规划等提供了精准依据，填补了国内外空白。

2)依据上海九院分型自主研发兼顾修复骨盆复杂缺损与重建髋关节功能的3D打印个性化一体化重建假体，国际上首次将骨盆复杂缺损填充块和髋关节假体一体化设计，实现骨盆复杂缺损的个性化一体化功能重建。相关产品设计和制备获得专利授权，实现成果转化，相关成果获中国产学研促进创新成果奖一等奖。 

3）国际上首次提出 “一步法”修复骨盆复杂缺损和重建髋关节，破解传统手术过程繁琐、难以精准重建、失败率高等难题。

三、自主研发“结构-力学-生物”适配的个性化骨关节假体实现复杂骨关节病损功能重建

1）首次提出“结构-力学-生物”适配设计理念，实现个性化骨关节假体的功能适配。

2）自主研发功能适配骨关节假体，重建复杂、难治性骨关节病损。

3）自主研发组配式3D打印个性化大段骨重建假体，创建难治性大段骨缺损治疗新模式。

4）建立骨关节个性化功能重建一站式数字化平台，创新形成3D打印骨关节假体国产化全产业链技术集成体系。

相关成果以第一完成人获教育部科学技术进步奖二等奖。

四、医工合作，自主研发骨科创新医疗器械及转化应用推广

1)历经10余年的研究，将研发可降解镁合金（JDBM）螺钉应用于人体治疗踝关节骨折，研究成果居于世界领先水平。

2)自主研发促骨生长活性的钽涂层个性化骨盆重建假体并临床应用，填补了“功能活性假体”的国内外空白。

3）国际上首次将自主研发自体富血小板血浆凝胶与PCL/β-TCP生物3D打印制备个性化活性骨修复人体胫骨缺损。

4）在全国26个省创建医学3D打印中心全国分中心，推广医学3D打印与个性化功能重建技术。

主要学术任职：

目前是SICOT中国部数字骨科学会副主任委员、中国国际科技促进会医工结合分会副会长、中国老年医学会智能与数字外科分会副会长、中国医师协会骨科医师分会骨科3D打印专业委员会副主任委员、国家卫计委医管中心3D打印医学应用专家委员会副秘书长、中国工程院“中国3D打印材料及应用发展战略研究”咨询项目生物医用组组长、中华医学会骨科分会骨科基础学组副组长、中华医学会医学工程分会数字骨科学组副组长、中华医学会骨科分会骨肿瘤学组委员、中华医学会骨科分会骨质疏松学组委员、中国医师协会骨科医师分会骨质疏松工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤工作委员会脊柱骨盆工作委员会委员、中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会常委委员骨肿瘤外科学组副组长、中国医学装备协会医用增材制造专委会委员、中国生物医学3D打印联盟第一届理事会理事、中国老年学会骨质疏松专业委员会委员、中国老年学会骨关节与脊柱疾病专业委员会委员、中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会常委委员骨肿瘤外科学组副组长、中国研究型医院学会关节外科学专业委员会人工关节表界面材料研究学组副组长、中国老年学会骨质疏松分会3D打印专委会副主任委员、上海市中西医结合学会骨伤专业委员会常委及老年病与骨质疏松学组组长、中国抗癌协会肉瘤专业委员会骨盆环肿瘤学组委员、中国医药生物技术协会骨组织库分会委员、上海市康复医学会骨科康复专业委员会副主任委员、国际华人骨研学会会员、国际脆性骨折学会委员（FNN）、SICOT中国骨肿瘤学组委员、中国老年医学学会骨与关节委员会第一届全国委员会委员、SICOT中国上海分会骨病学组副组长、上海市医学会骨科专委会骨肿瘤专业组组长、上海市骨科医师协会骨肿瘤组副组长、上海市骨质疏松专业委员会委员、上海市数字医学专业委员会委员、上海市抗癌协会肉瘤专业委员会委员、《骨质疏松症防治中国白皮书》编委会委员等，《Digital Medicine》、《中国骨质疏松杂志》、《组织工程与重建外科杂志》副主编、《中国矫形外科杂志》编委（基础《实验》与组织工程主编）、《International Journal of Bioprinting》编委、《国际骨科学杂志》编委、《JBMR（中文版）》编委、《JBJS（中文版）》编委、《World Journal of Orthopedics》编委、《中华老年骨科与康复电子杂志》编委等。

主要获奖情况：

分别以第1完成人获上海市科技进步一等奖（ 2018年 ）、中国产学研合作创新成果一等奖（2019年）、国家教育部科技进步奖二等奖（2022）、上海市康复医学科技奖一等奖（ 2016年 ）各一项，获中国高校科学技术奖二等奖（ 2001年 ）、中华医学科技奖三等奖（ 2002年 ）（第5完成人）、上海市科技进步三等奖（ 2004年 ）（第2完成人）各一项。获《科学中国人》年度人物（ 2018年 ）；获评“上海市医务工匠”（2022年）；成功入围国家工信部、国家药监局第一批生物医用材料“揭榜挂帅”榜单（2023年）等。

上海九院专家门诊时间

骨科门诊：周一下午及周三上午-上海市黄浦区瞿溪路500号新门诊大楼 3楼

3D打印-骨科医工联合门诊：周三下午-上海市黄浦区制造局路639号

10号楼5楼3D打印接诊中心

上海交通大学医学3D打印创新研究中心于2016年经上海交通大学批准成立，依托上海交通大学医学院附属第九人民院建设，包含前沿技术研发部、3D打印智能制造部、临床转化研发部和综合办公室。研究中心在中心主任戴尅戎院士的带领下建立了由多位资深临床医学专家、影像学专家、生物力学和材料学专家以及具有博士、硕士学历的专职工程技术人员组成的医工交叉合作团队。中心以临床需求为导向、快速实现临床转化为宗旨，秉承数字化、个体化、精准化和网络化的医疗理念，面向骨科、口腔科、整形科、五官科、放射科、康复科、介入科等不同科室提供个性化创新医疗器械的设计、制造和性能评价服务，努力建设成为国际先进、国内一流的3D打印医工交叉研发基地、3D打印医学应用示范基地、医学3D打印技术成果转化基地和医学3D打印学术交流、人才培养基地。