外科植入物的国家标准中对于植入物设计所用的金属材料化学成分有着严格规定。以不锈钢植入物为例，国家标准对于钢的牌号及其中的Ni、 Cr 、Mo 、Mn等化学成分均做出了规定。[1]
但常见医用不锈钢，例如316L不锈钢仍存在生物相容性及相关问题，包括不锈钢植入人体后由于腐蚀或磨损造成腐蚀产物所引起的组织反应（如出现水肿、感染、组织坏死等），从而导致疼痛和过敏反应等。特别是不锈钢中镍离子析出诱发的病变。因此植入物设计领域仍需要低镍和无镍的医用不锈钢材料。
在原始材料发展的同时，外科植入物以及手术器械的制造技术也在不断发展，其中基于粉末床激光熔化（LPBF）工艺的金属3D打印技术已在该领域展示出了明确的产业化方向。对于增材制造技术而言，也同样需要在化学成分和增材制造加工性能方面更为优化的新型材料。
根据3D科学谷的市场观察，Carpenter Technology 开发了一种增材制造医用不锈钢材料, 该材料几乎不含镍并且在激光粉末床熔合（L-PBF）3D打印系统中显示出良好的加工性能。
为植入器械的质量提升而优化
化学成分的优化
Carpenter 对新型医用不锈钢材料与传统不锈钢材料进行了比较。根据Carpenter 的数据，BioDur 108不锈钢的镍含量最高为0.05 wt％。除了针对患者优化的化学成分外，BioDur 108还具有比BioDur 316LS 材料更好的机械性能。
表1. BioDur 108，BioDur 316LS的典型化学成分，BioDur 108基本上不含镍，是对患者友好的传统使用材料的替代品。
来源：Medical Design Briefs 如表2所示，BioDur 108作为一种基本不含镍的合金，耐腐蚀性和机械强度都更高。
表2 两种材料棒材的典型机械性能。
