杜克大学和哈佛医学院的研究人员通过开发一种生物相容性墨水，利用超声波在深层组织中固化，在 3D 打印方面取得了长足进步。这项创新能够在生物医学领域创建 3D 结构，例如骨愈合和心脏瓣膜修复。该技术最近在《科学》杂志上发表了专题报道，为医学领域的 3D 打印提供了一种新颖的方法。
传统的 3D 打印方法，尤其是生物医学领域的 3D 打印方法，由于依赖光而面临局限性，而光无法穿透深层组织。新开发的方法是深穿透声学体积印刷（DVAP），它使用一种称为声波墨水的特殊墨水，它对声波而不是光做出反应。这种方法以高精度将 3D 打印的范围显着扩展到更深的组织。
使用聚焦超声波换能器，超声波被投射到超声波敏感墨水室中，在厘米深度创建 3D 结构。 （图片来源：姚俊杰/张宇伯劳）
DVAP 利用声热效应发挥作用，吸收的声波会升高温度以固化墨水。声波墨水是水凝胶、微粒和分子的混合物，旨在对超声波产生专门的反应。杜克大学姚俊杰首创的超声波打印技术可以创建多种结构，例如骨状支架和用于器官应用的水凝胶气泡。
“我们距离将这种工具带入临床还很远，但这些测试再次证实了这项技术的潜力，”张说。
杜克大学生物医学工程副教授 Junjie Yao 表示：“因为我们可以通过组织进行打印，所以它可以在传统上涉及非常侵入性和破坏性方法的手术和治疗中实现许多潜在的应用。”
“这项工作为 3D 打印世界开辟了一条令人兴奋的新途径，我们很高兴能够共同探索该工具的潜力。”
DVAP 的多功能性通过其可调节的成分得到进一步证明，能够创建具有不同耐久性和可降解性的结构。该团队成功地进行了密封山羊心脏切片、鸡腿骨缺损模型中的组织再生以及在肝组织中使用化疗墨水输送治疗药物的测试。这些测试展示了 DVAP 在各种医疗应用中的潜力，且不会损害周围组织。
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