骨肉瘤为青少年好发的一种局部强侵袭性的骨恶性肿瘤，常发生于人体的大腿和手臂区域，其早期症状较为隐蔽，恶性程度高，往往发展迅速。对于这些特质，骨肉瘤的治疗原则主要是采用手术切除原发病灶，然后进行放化疗等辅助治疗的方法，以期达到抑制肿瘤进展的目标。但保肢手术常常伴随着骨组织的局部切除，以及邻近肿瘤组织的残留，从而导致骨功能下降，肿瘤复发或者转移。因此，设计和开发一种具有骨再生能力，同时能够杀死残余肿瘤细胞的多功能生物材料具有重要意义。

近年来，3D打印技术在制备微纳米结构的多孔支架中已取得很大进展，结合生物相容性材料的研发，3D打印支架已广泛应用于骨组织工程。此外，通过外加机械、电、磁等物理刺激来模拟体内微环境，以此触发细胞各种迁移、分化等行为，可达到加速骨修复和肿瘤清除过程。3D打印技术结合新型治疗方法制备的双功能生物材料为骨肉瘤治疗和新骨再生提供了一种新的思路。

中国科学院上海硅酸盐研究所的高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室致力于新型生物材料以及高效的肿瘤治疗模式（光热、磁热、声动力学等）的研究。早在年，该重点实验室的常江教授和吴成铁教授团队便与上海交通大学医医院骨科的王金武主任团队合作，利用3D打印和表面修饰技术，制备了一种氧化石墨烯修饰的β-磷酸三钙双功能复合支架（GO-TCP）。该双功能支架在近红外激光（NIR）照射下，能够产生光热效应，诱导体外MG-63骨肉瘤细胞的死亡，并且提高兔骨间充质干细胞的成骨分化能力。[1]

图一GO-TCP支架的表征和生物医学应用示意图。[1]

在此研究的基础上，该重点实验室的陈雨教授团队和上海交通医院骨科的高悠水主任团队、中国人民解放军第二军医大学第医院骨科的许天明主任合作，利用二苯并四硫富瓦烯（DBTTF）和四氰基苯（TCB）作为电子供体和受体来制备NIR吸收共晶体（DTC），附着在3D打印的生物活性玻璃（BG）支架上，通过共晶体之间强烈的电荷转移而展示出该DTC

BG支架优良的光热转换性能。实验结果显示，在nm激光照射时，该DTC晶体能在短时间内达到88°C的平衡，同时通过调节功率大小，可达到温度增量的精密调控。随后，他们对DTC

BG支架在体内外的治疗效果和成骨能力进行了研究，结果表明该支架能够有效抑制肿瘤发展，并具有良好的成骨分化和血管生成能力，进而促进新骨形成。该研究是首个通过共晶体中电子供体和受体的精密调控来消融骨肉瘤和促进新骨形成的范例，相关成果于年，发表在AdvancedFunctionalMaterials杂志上。[2]

图二DTC

BG支架的制备和生物医学应用示意图。[2]

同年，上海交通大学医医院口腔外科的王旭东主任团队与陈雨教授团队合作，在AdvancedFunctionalMaterials杂志上发表题为MagneticHyperthermia–SynergisticH2O2Self-SufficientCatalyticSuppressionofOsteosar