加州理工学院的研究人员开发了一种在生物体内3D打印聚合物的新方法。这项名为深层组织体内声音打印（DISP）的技术利用超声波触发动物组织深层特定位置的聚合物形成。与以往依赖穿透能力有限的红外光的方法不同，这种基于超声波的方法可以到达更深层的组织。
利用体内声音打印技术打印的一些水凝胶聚合物结构。（图片来源：Elham Davoodi 和 Wei Gao）
该过程涉及注射一种复合生物墨水，其中含有载有交联剂的温度敏感脂质体。当聚焦超声使目标区域的温度升高约5摄氏度时，脂质体释放其有效载荷，引发局部聚合。源自细菌的气囊可作为成像造影剂，使研究人员能够精确地观察打印发生的位置。
加州理工学院医学工程教授高伟解释说：“我们的新技术能够深入深层组织，打印各种材料，应用范围广泛，同时保持优异的生物相容性。” 该团队已成功打印出用于药物输送的聚合物胶囊、用于封闭内部伤口的粘合聚合物，以及用于监测生理信号的生物电水凝胶。
在小鼠实验中，研究人员利用 DISP 平台在膀胱肿瘤附近打印含有阿霉素的聚合物。与直接注射药物相比，这种靶向递送方法显著提高了肿瘤细胞的死亡率。该技术在组织修复和靶向治疗等领域的应用前景广阔。
研究团队目前正在更大型的动物模型上测试这项技术，希望最终在人体上进行评估。高教授表示，机器学习可以进一步提高该技术的精度。“未来，我们希望借助人工智能，能够在运动器官（例如跳动的心脏）内自主触发高精度打印，”他说道。
该研究结果发表在《科学》杂志上，Elham Davoodi 为主要作者。该研究获得了美国国立卫生研究院、美国癌症协会、遗产医学研究所和加州大学洛杉矶分校挑战计划的资助。
资料来源：caltech.edu
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