美國(guó)研究人員最近進(jìn)(jìn)行的一項(xiàng)研究，開(kāi)發(fā)(fā)出一種利用超聲波直接在體內(nèi)進(jìn)(jìn)行3D打印的方法。具體來(lái)說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)將能夠?qū)⒀b有細(xì)胞的3D形狀注入體內(nèi)，并在需要治療的地方使用超聲波將它們聚集在一起。因此，目標(biāo)是在盡可能接近疾病的位置施用藥物或正確的細(xì)胞。初步測(cè)試已在小鼠和兔子身上成功進(jìn)(jìn)行，表明可能直接修復(fù)它們體內(nèi)受損的組織。這項(xiàng)被稱(chēng)為“深層組織體內(nèi)聲音打印”（DISP）的技術(shù)(shù)代表了醫(yī)療增材制造領(lǐng)(lǐng)域的重大進(jìn)(jìn)步。

眾所周知，3D技術(shù)(shù)對(duì)于醫(yī)療保健領(lǐng)(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常有用的資源。他們還可以設(shè)計(jì)定制植入物，例如將其植入人體或直接植入皮膚上的組織。然而，通常需要進(jìn)(jìn)行侵入性手術(shù)(shù)植入，這使得整個(gè)(gè)過(guò)程變得復(fù)雜。這就是為什么加州理工學(xué)(xué)院(Caltech)的一組科學(xué)(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)(gè)打印平臺(tái)，該平臺(tái)使用圖像引導(dǎo)超聲波將3D材料放入體內(nèi)更深處。例如，與紅外線(xiàn)不同，超聲波能夠到達(dá)肌肉和器官。

DISP流程圖（圖片來(lái)源：Elham Davoodi和Wei Gao）

超聲波引導(dǎo)3D打?。翰僮髋c測(cè)試

因此，他們使用了聚焦超聲波束和特殊配制的生物墨水。這是一種由聚合物鏈和交聯(lián)(lián)劑形成的水凝膠。除此之外，我們還添加了針對(duì)我們想要治療的疾病的特定成分。所提到的交聯(lián)(lián)劑被封裝在基于脂質(zhì)(zhì)體的顆粒中。這些脂質(zhì)(zhì)的外殼在高溫（約四十度）作用下會(huì )(huì)消失。這些脂質(zhì)(zhì)體可防止生物墨水在沉積后立即形成，從而更好地控制交聯(lián)(lián)并提高其速度。因此，該團(tuán)隊(duì)能夠創(chuàng )(chuàng)造出星星和水滴。

研究人員解釋說(shuō)，他們的DISP方法能夠打印不僅導(dǎo)電而且還能裝載藥物、細(xì)胞或生物粘合劑的生物材料，從而可以治療多種疾病。他們不僅能夠?qū)⑺鼈兂練e在兔爪的肌肉中，還能將它們沉積在老鼠患病的膀胱附近。加州理工學(xué)(xué)院生物醫(yī)學(xué)(xué)工程師高偉補(bǔ)充道：“紅外線(xiàn)的穿透力非常有限，它只能作用于皮膚底層。我們的新技術(shù)(shù)可以到達(dá)深層組織，并能打印各種材料，用于廣泛的應(yīng)用，同時(shí)(shí)保持優(yōu)(yōu)異的生物相容性?！?/span>

3D打印形狀示例（圖片來(lái)源：Elham Davoodi和Wei Gao） 

對(duì)于兔子來(lái)說(shuō)，科學(xué)(xué)家已經(jīng)(jīng)能夠深入到皮下4厘米的深度。在對(duì)患有膀胱癌的小鼠進(jìn)(jìn)行的測(cè)試中，他們?cè)諫錟屑尤肓稅⒚顧?，這是一種用于化療的藥物，可以減緩或阻止細(xì)胞生長(cháng)(zhǎng)。研究小組發(fā)(fā)現(xiàn)，使用DISP方法比傳統(tǒng)注射藥物可以更快、更大程度地消除癌細(xì)胞。

高偉總結(jié)道：“我們下一步將嘗試在更大的動(dòng)(dòng)物模型上進(jìn)(jìn)行打印，如果一切順利，我們將在不久的將來(lái)在人體上進(jìn)(jìn)行評(píng)估。未來(lái)，我們希望借助人工智能，能夠在運(yùn)動(dòng)(dòng)器官（例如跳動(dòng)(dòng)的心臟）內(nèi)自主觸發(fā)(fā)高精度打印。

編譯整理：3dnatives