Metallic topological structures in bone repair implants: Design, properties, and biological interactions

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Bone repair remains a major clinical challenge. Although traditional metal implants, such as titanium and its alloys, provide mechanical strength, they are often limited by stress shielding, insufficient osseointegration, and a lack of biological activity. Recent advances in metallic topological structures offer a promising solution by integrating mechanical adaptability with biological functionality. This review systematically summarizes the design, properties, and biological interactions of metallic topological implants for bone repair. We first compare conventional metallic materials and their limitations, followed by an overview of manufacturing strategies, including structural and surface modification techniques, unit cell-based architectures, topology optimization, and reverse-engineered biological designs. The potential integration of machine learning and 4D printing is also highlighted as a future direction for personalized implant design. At the biological level, we discuss how topological cues regulate cellular responses through mechanotransduction pathways, osteogenic differentiation signaling, angiogenesis regulation, and immune modulation. Finally, we analyze the practical applications of metallic topological structures in orthopedic implants, as well as the remaining technical and translational challenges. Overall, this review emphasizes the potential of metal top

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้