人类的身体就像台精密的生物仪器，体内的组织与器官构造不容易被仿造。随着3D打印（积层制造）技术发展，“仿人体研究”的局限不断突破，以临床医学内科的骨骼修复工法来说，该技术攸关人工骨骼材料的革新。
本月初，有研发团队声称受到风靡全球的速食启发，打造出“热狗般”（Hot Dog-Like）仿生材料的结构，这项成果使得人造骨头的支架有更好的人体适应与修复效果。
在骨骼系统的疾病与创伤治疗其中，修复重大骨骼的缺损一直是现代医学的重大挑战，植入骨骼支架是目前最常见的修复方法。3D打印技术帮助了修复工程得以运用可分解材料制作生物支架（bioscaffold），简化了生产时间并减少人工骨头对用户的副作用。
不过，除了材料的考量，还得完美仿造出原生骨骼的多层结构，这些复杂的骨质结构发挥“发送”与“存储”营养的作用，这也是无法用硬度极高的金属置入体内取代人骨的原因之一。
结合3D打印技术与冷冻浇注工法，实现具备对齐的层状微结构的类热狗骨骼支架（HD-AKT）。
隶属中国科学院的上海硅酸盐研究所（SICCAS）受到热狗的结构启发，于本月8日在《先进科学》双周刊发布使用3D打印的直写成形术（DIW）与双向冷冻浇注法（bidirectional freezing process）打造的“类热狗生物材料”支架。
与以往的3D打印多孔型支架（porous scaffold）不同，传统多孔支架至多能做到大小不一的孔洞，用来帮助骨细胞生长，分布不一的孔洞却无法形成连续孔道结构进一步帮助循环。
SICCAS的类热狗生物材料（简称H-AKT）支架，究竟跟自欧美发迹的食物“热狗”关联为何？
具体而言，该支架以孔径约1毫米的中空生物材料陶瓷管作为主体（模仿热狗的条状面包），嵌入直径小于500微米（μm）的条状生物陶瓷棒（模仿热狗的肉肠），这些“肉肠”由直径约30微米的微孔均匀排列而成，构筑一层层的连续孔洞构造。
调整骨骼支架中类热狗生物调料的比例（从20％到50％），获得不同结构的热狗样支架，分别以HD-20AKT，HD-30AKT，HD-40AKT和HD-50AKT命名。Advanced Science
类热狗支架分层结构，有效改善骨细胞生物活性
研究指出，热狗状的生物陶瓷支架，微米／纳米大小的分层结构对生物材料的属性有着很大的影响，生物的骨骼就是保有自然的分层结构，足以让组织细胞运输和存储营养物质。
在SICCAS为期8周的效果测试，HD-AKT被植入实验用兔的体内，判断其是否能有效修补兔子缺损的股骨；结果该生物陶瓷不但没有引起发炎反应，新形成的骨骼细胞在“热狗支架”的层状孔道（hierarchical rods）长成新的骨组织，证明了该支架有助骨细胞增生与分化（differentiation）。
植入类热狗骨头支架的兔骨有良好的生物活性，在3D显微镜图像中，绿、红和白色分别代表新骨、支架和主骨。2D图像中新形成的骨骼（红色）长成类热狗支架的层状微结构（绿色箭头）。此外，如同热狗结合面包与肉肠提供人们能量和营养，经过测试，HD-AKT借由模仿热狗的实际分层结构，强化了兔骨随细胞的药物与蛋白质传递，成功改善人工骨骼支架传递营养物质的潜力。
SICCAS的研究表明，类热狗生物材料，在生物组织工程、再生医学与药物投用领域都有良好的的应用前景。或许人们身旁不起眼的事物，都有可能成为某项创造性工作的灵感来源。