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柔性機器人創建體內3D生物打印

放大字體  縮小字體 發布日期:2023-03-01     來源:科技日報     瀏覽次數:3633
 柔性機器人創建體內3D生物打印
未來將無創進入人體治療疾病

科技日報北京2月28日電 (記者劉霞)澳大利亞工程師開發了一種微型柔性軟體機器人手臂,可將生物材料直接3D打印到人體器官上。未來醫生們有望通過小的皮膚切口或天然小孔,將該設備送入人體內難以觸及的區域,以加速疾病的治愈。相關研究刊發于最新一期《先進材料》雜志。

3D生物打印通常需要使用大型3D打印機,在活體外打印出細胞結構。在最新研究中,新南威爾士大學醫學機器人實驗室團隊研制出一種微型柔性3D生物打印機,它能像內窺鏡一樣插入人體內,并將多層生物材料直接輸送到內部器官和組織的表面。

該概念驗證設備名為F3DB,有一個非常靈活的旋轉頭和與之相連的一個長而靈活的蛇形機械臂,所有這些都可以在外部控制。研究團隊在人造結腸內測試了這一設備,并在豬腎臟表面3D打印出了各種不同形狀的材料。

研究人員表示,現有3D生物打印技術需要在體外制作生物材料再將其植入體內,這會增加感染風險,而新柔性3D生物打印機可通過微創方法將生物材料直接輸送到目標組織或器官中。

團隊生產出的最小F3DB原型的直徑與內窺鏡相當(約11-13微米),足以插入人體胃腸道,而且這一設備還能再縮小規模。該系統已獲得專利,下一階段是在活體動物上進行測試,以證明其實際用途。研究人員還計劃實施其他功能,例如集成攝像頭和實時掃描系統,以重建體內運動組織的3D斷層掃描。

【總編輯圈點】

3D生物打印,以計算機三維模型為“圖紙”,配以“生物墨水”,最終制造出人造器官和生物醫學產品。通常來說,產品需要用相應機器“打印”定制,然后通過某種方式植入生物體內。本文介紹了一種新思路,微型的柔性3D生物打印機可以將生物材料輸送至目標位置,直接將特定的結構打印在需要的地方,降低了感染風險。目前,該產品在人造結腸內進行了測試,之后,它還需要繼續爬坡過坎,看看在活體動物體內的安全性和可靠性。
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