（通讯员 伍宏志）生物制造被“十五五”规划纲要列为产业基础能力和竞争力提升的重点发展方向。生物增材制造凭借个性化结构设计与精准成形优势，已成为生物制造的重要组成部分，也是制造新一代个性化骨组织植入/介入物的有效手段。牙缺损是常见的口腔颌面疾病，据报道全球超1/3人口饱受牙列缺损困扰，而骨结合牙种植体被视为修复的“金标准”。 然而，传统牙种植体材料（如钛及钛合金等）缺乏抗菌、抗炎功能，导致种植体周围炎发生率高达 20%~47%，极大制约了牙种植体长期功能稳定性。现有策略如表面改性、药物负载等仍存在功能耐久性差、药物易脱附等突出问题。亟需开发具备持久抗菌及抗炎性能的新型牙种植体，以实现对种植体周围炎的有效干预与管理。
2026年4月9日，华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室主任闫春泽教授、史玉升教授联合协和口腔医院张贞教授、香港城市大学吕坚院士，提出了一种增材制造可自治的高压电活性牙种植体，在无需外部任何干预下通过人体咬合激活自适应抗菌、抗炎与成骨多重功能，为种植体周围炎的早期防治提供了一种全新解决方案。该种植体展现出卓越的功能耐久性，在超过100万次加载-卸载循环中持续保持稳定的生物电输出，并在模拟生理环境中超过30天仍可保持稳定电学性能。体外与体内实验证明，自治压电牙种植体在咬合力诱导可实现抗菌、抗炎、骨整合三模态高效治疗效果。该研究以《Occlusion-activated autonomous piezoelectric implants for adaptive prevention of peri-implantitis》Nature Communications 期刊上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-71556-z。
图1. 针对种植体周围炎的咬合激活型自主种植体设计策略
图2. 压电牙种植体的制造与表征
图3. 压电牙种植体在模拟咬合应力作用下的压电响应。
图4. 压电牙种植体在体外受压触发的抗菌能力
图5. 压电牙种植体在体外受压激活的抗炎功能
图6. 压电牙种植体在大鼠口腔内的抗菌和抗炎效果
图7. 压电牙种植体在比格犬口腔内的骨整合效果
该研究提出咬合激活的个性化自供能生物电子植入物设计理念，突破了传统牙种植体“被动防御”的局限，实现了在种植体周围炎的早期、自适应防治的全新范式。研究成果不仅解决了口腔种植领域的核心临床难题，还为生物材料、增材制造、口腔医学的交叉融合提供了新范例，其自主激活的设计思路可拓展至关节修复、心脏起搏、神经再生等其他受动态压力调控的人体组织工程领域，为开发新一代自供能、自适应仿生生物电子器件开辟了新方向，在生物制造、生物电子、组织工程等领域具有广阔的应用前景。
本论文第一作者陈安南博士为华中科技大学2016级博士，在博士导师史玉升教授与博后导师闫春泽教授的栽培和指导下深耕结构-功能一体化陶瓷增材制造研究，始终坚持做原创性的前沿研究工作。2022年，陈博士赴香港城市大学吕坚院士团队深造，期间始终保持着与华科团队的深入合作。
闫春泽主任表示：“本研究积极响应了国家“十五五”规划纲要对生物制造领域的战略部署。我们通过力电耦合设计与增材制造技术，将生物压电材料打造为可自治的智能口腔植入体系。未来将依托材料成形与模具技术全国重点实验室的前沿布局，面向人民生命健康与口腔医疗装备升级的重大需求，将自驱动、自适应的结构功能一体化理念深度融入生物医用材料研发，为实现高端口腔植入器械国产化，提供全新材料方案与底层技术支撑。”
编辑：王箫侣
审核、校对：闫春泽、孙伟
