
想象一下,如果有一天我們能直接在人體內(nèi)部打印生物組織。聽起來瘋狂,但也許它并不像看起來那么未來感十足。斯圖加特大學(xué)應(yīng)用光學(xué)研究所的安德烈亞·圖盧茲博士剛剛獲得卡爾蔡司基金會(huì)180萬歐元的資助,作為CZS Nexus項(xiàng)目的一部分,以加速她在這一問題上的研究。她將成立一個(gè)名為3DEndoFab的研究團(tuán)隊(duì),設(shè)計(jì)一種微型3D打印機(jī),能夠直接在體內(nèi)生成組織。很容易想象這臺(tái)微型機(jī)器可能帶來的各種限制,但這一話題無疑將對醫(yī)療領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。
現(xiàn)在可以打印皮膚、軟骨、組織或其他細(xì)胞結(jié)構(gòu),且應(yīng)用迅速增加。然而,目前尚無解決方案能直接在體內(nèi)打印,從而消除植入打印結(jié)構(gòu)的所有挑戰(zhàn)。這往往就是問題所在。這正是安德烈亞·圖盧茲博士希望解決的問題。她利用內(nèi)鏡原理設(shè)計(jì)了一臺(tái)非常精密的3D打印機(jī),可以直接插入人體并現(xiàn)場生成組織,從而實(shí)現(xiàn)其全部功能。

Andrea Toulouse 和她的團(tuán)隊(duì)正在利用光技術(shù)進(jìn)行高分辨率3D打印的研究(圖片來源:斯圖加特大學(xué) / Uli Regenscheit)
該項(xiàng)目名為“3D內(nèi)鏡微制造”(3DEndoFab)。Andrea Toulouse 解釋道:“我們團(tuán)隊(duì)旨在開發(fā)一種3D打印微光學(xué)器件,尺寸不大于鹽粒,可以安裝在玻璃纖維的尖端。在那里,它將塑造光線,使即使是復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)也能以微米級(jí)分辨率(即人類細(xì)胞尺度)打印到三維中。”
因此,團(tuán)隊(duì)正在開展多項(xiàng)基于光的3D打印研究項(xiàng)目。他們正在研究將激光光與光纖結(jié)合,光纖尖端將是微型3D打印機(jī)。很難想象,但這意味著溶液可以像針一樣注射到皮膚里。印刷過程將如何被控制?生物墨水將如何“施用”?這種方法會(huì)保持非侵入性嗎?仍有許多問題待解,我們渴望了解該項(xiàng)目的進(jìn)展情況。
請注意,3DEndoFab是跨學(xué)科的:Andrea Toulouse將她的團(tuán)隊(duì)整合進(jìn)新的仿生智能斯圖加特(BITS)研究網(wǎng)絡(luò),以促進(jìn)向臨床應(yīng)用的過渡。該項(xiàng)目結(jié)合工程與生物技術(shù),展示了增材制造如何革新未來醫(yī)學(xué)。你可以在這里找到更多信息。
封面照片:研究人員使用非常細(xì)的光纖進(jìn)行3D打印。圖片展示了光纖與鉛筆芯的對比。(圖片來源:斯圖加特大學(xué)/國際貿(mào)易組織/安德烈亞·圖盧茲/馬爾科·溫德)
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