柔性机器人创建体内3D生物打印，未来将无创进入人体治疗疾病

转载原创  2023-03-01 10:10·  北京科协    如有侵权，请联系。

 

微型柔性3D生物打印机能在猪肾脏表面打印出各种不同形状的材料。图片来源：新南威尔士大学

 

科技日报记者 刘霞

澳大利亚工程师开发了一种微型柔性软体机器人手臂，可将生物材料直接3D打印到人体器官上。未来医生们有望通过小的皮肤切口或天然小孔，将该设备送入人体内难以触及的区域，以加速疾病的治愈。相关研究刊发于最新一期《先进材料》杂志。

3D生物打印通常需要使用大型3D打印机，在活体外打印出细胞结构。在最新研究中，新南威尔士大学医学机器人实验室团队研制出一种微型柔性3D生物打印机，它能像内窥镜一样插入人体内，并将多层生物材料直接输送到内部器官和组织的表面。

该概念验证设备名为F3DB，有一个非常灵活的旋转头和与之相连的一个长而灵活的蛇形机械臂，所有这些都可以在外部控制。研究团队在人造结肠内测试了这一设备，并在猪肾脏表面3D打印出了各种不同形状的材料。

研究人员表示，现有3D生物打印技术需要在体外制作生物材料再将其植入体内，这会增加感染风险，而新柔性3D生物打印机可通过微创方法将生物材料直接输送到目标组织或器官中。

团队生产出的最小F3DB原型的直径与内窥镜相当（约11-13微米），足以插入人体胃肠道，而且这一设备还能再缩小规模。该系统已获得专利，下一阶段是在活体动物上进行测试，以证明其实际用途。研究人员还计划实施其他功能，例如集成摄像头和实时扫描系统，以重建体内运动组织的3D断层扫描。

 

总编辑圈点

3D生物打印，以计算机三维模型为“图纸”，配以“生物墨水”，最终制造出人造器官和生物医学产品。通常来说，产品需要用相应机器“打印”定制，然后通过某种方式植入生物体内。本文介绍了一种新思路，微型的柔性3D生物打印机可以将生物材料输送至目标位置，直接将特定的结构打印在需要的地方，降低了感染风险。目前，该产品在人造结肠内进行了测试，之后，它还需要继续爬坡过坎，看看在活体动物体内的安全性和可靠性。