长骨大段骨缺损至今缺乏真正有效的治疗材料——这一临床空白背后，是材料学界“高端承重复合材料稀少”的深层困境，多元复合与工程化制造正在成为破局方向。
2026年9月2日下午，在“临床驱动：医工结合与供应链创新设计论坛”上，东南大学董寅生教授发表了题为《可用于长骨大段缺损的多元复合骨修复材料及定制化产品》的演讲。
大段骨缺损修复领域目前正面临着支架内部营养与氧扩散受限、大体积植入物局部微环境调控困难（聚酯产酸、镁产氢风险放大）、材料强度高则降解慢/降解快则强度维持短、以及小动物到大动物模型转化效果落差大等行业痛点。
董寅生教授的核心论点是：在性能要求与可用材料均已明确的前提下，研发的关键在于“把多种材料有机结合为有用器械”——以多元复合策略破解“降解-力学”矛盾，走“工程化量产+临床个性化塑形”的转化路线。
1. 多元复合体系破解材料性能矛盾
董教授团队构建了“多孔聚乳酸基体+镁丝增强+磷酸钙骨水泥+明胶/纳米羟基磷灰石”复合体系：连通孔隙孔径300-600微米、基体孔隙率约92%，为营养与废物扩散提供通道；连续态金属增强显著提升力学性能，弹性模量可达0.1GPa量级；聚乳酸基体有效抑制镁离子过快扩散，模拟体液浸泡显示pH稳定波动于体液范围、镁离子浓度随时间回落至正常水平，实现材料降解与新骨生长的匹配。
2. 动物实验验证生物活性与成骨效能
大鼠颅骨缺损实验显示，加镁组于6-12周出现红色成熟骨组织；多孔材料组12周时孔壁可见新生骨长入；对比两种骨水泥，降解更快者修复效果更佳；含镁、锌、铜等人体必需微量元素的骨水泥复合材料，生物相容性测试均一次性通过。
3. 工程化量产与未来多功能化方向
材料具备韧性，术中可用普通刀片切割塑形、镁丝可用骨科器械剪裁，且康复期可承重；工艺成熟、成本可控、可规模化量产，孔隙率与尺寸可按需调整。
董教授指出，3D打印是材料架构的重要方法但非唯一路径，未来可借助AI分析结构参数与细胞响应的关系，实现抗菌、促血管化、免疫调控多功能化，以及“材料-器械-细胞”联合的个性化支架设计。