据作者所知，还没有综述论文总结增材制造异质结构的生物医学应用。本文旨在重点介绍有前景的生物植入异质结构增材制造的研究进展。

异质结构独特的界面、稳健的结构和固有的协同效应使它们成为先进生物材料的一个非常有前途的选择，可以满足个体患者对高度可变的解剖结构和复杂功能的严格要求。然而，异质结构的进步在晶体/相演化以及成分和结构的分布/分数的精确控制方面遇到了障碍。

幸运的是，增材制造以其高效率、设计灵活性和高尺寸精度而闻名，它提供了一种在多个尺度上调节结构和成分的战略解决方案，具有开发具有前所未有特性的异质结构的潜力。但科学文献中存在明显的空白，因为总结异质结构通过增材制造在生物医学应用的综合评论文章明显缺失。

在《InternationalJournalofExtremeManufacturing》最近发表的一篇文章中，中南大学的帅次军教授和高成德教授的团队通过彻底研究有前途的异质结构的增材制造及其生物医学应用的进展，解决了文献中的一个关键空白深入分析它们的结构、组成、性能、优点、工艺和应用。

还总结了异质结构通过结合机械性能和生物性能而产生的协同效应。这篇综述为异质结构在生物医学领域的应用前景提供了一个独特的窗口，特别关注生物支架、脉管系统、生物传感器和生物检测。

异质结构以宏观/微观结构异质性、晶体异质性或成分异质性的形式存在。“特别是，异质结构生物材料的协同性能，特别是在结构和成分方面，归功于跨越多种特性的特殊结构的巧妙发展，”该论文的第一作者帅慈君教授说。异质结构的这些特征为具有多种性能特征的生物植入物提供了机会。

异质结构不仅克服了材料/结构的固有局限性，而且还可以通过适当的组合实现新颖的协同性能。

“然而，制备异质结构的主要挑战在于晶体/相演化的精确控制，以及异质区成分和结构的分布/分数。因此，越来越多的尝试和关注投入到了进展中异质结构的新颖工艺，其中增材制造由于高度灵活性而脱颖而出。”该论文的通讯作者、副教授高成德说。

这些主要是异质结构的功能机制。

增材制造通常称为3D打印，是一种“自下而上”的制造方法，可以制备以前传统制造方法无法实现的复杂结构零件。

“因此，由于其高效率、设计灵活性和高尺寸精度，它为制备特定材料/结构提供了新的思路和方法。这些特性使增材制造能够在多个尺度上战略性地调节结构和成分，从而提供这是开发具有前所未有的特性的异质结构的非常有前途的途径，”博士生李德生说。学生和其他作者。

尽管异质结构作为生物医学领域有前景的解决方案具有巨大潜力，但仍然存在一些迫切需要克服的限制。“一方面，需要深入研究异质结构中多种功能或强化机制引发的协同效应，以确定它们对微观结构演化和成分合金化引入的最终性能的相互影响。”

“另一方面，区域的异质性允许探索许多微观结构差异，例如来自自然界的异质结构的更多生物启发开发，以实现升级或替代传统材料的理想化目标。最后，构建成分的潜在关系-通过结合实验、理论和建模研究，研究结构-性能并揭示内在的协同效应，这些研究可以作为异质结构生物材料的设计原理。”帅慈君说。

总之，将新兴的异质结构增材制造应用于感染预防、制药和药物输送是未来值得研究的领域，这有望在生物医学领域取得更多突破和改革。这些将为人类带来许多未来的好处。

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