用超音波執行 3D 列印技術,植入式醫療更安全

3D 列印在醫療上有諸多用處,開闢更安全治療路徑,最近美國杜克大學和哈佛醫學院工程師開發新的生物相容墨水,透過超音波將墨水固化成不同的形狀和結構,適用於骨癒合、心臟瓣膜修復等各種醫療用途。

這種墨水對微創手術是個福音,畢竟如果醫療植入物能夠以液體形式注入體內,到位再把它凝固起來,過程不僅更迅速、傷口也更小,自然降低手術跟術後風險。

但現有技術難達成,就算是新的 3D 列印技術體積列印(volumetric printing)也是光固化技術,我們總沒辦法用光照到體內,因此美國杜克大學和哈佛醫學院科學家發明的墨水,就是以「聲波」固化,稱為深度穿透聲學體積印刷(deep-penetrating acoustic volumetric printing,DAVP)。

不用光敏樹脂而是使用生物相容性聲波墨水,墨水透過吸收超音波加熱然後固化。

團隊指出,墨水本身為黏性液體,可以注入到目標區域,只要移動超音波列印探頭,就可以把墨水材料連接在一起並硬化,殘留的墨水用注射器沖掉清除即可。

根據預期的應用,聲波墨水可以被調配成永久型或可生物分解,能模仿不同類型的生物組織。目前進行的各種實驗包括,用 DAVP 技術封閉山羊心臟的一部分(治療非瓣膜性心房纖維顫動)、修復雞腿骨上面的缺損,並獲是化療藥物,在肝組織內分配水凝膠。

杜克大學副教授表示,因這項技術在侵入性和破壞性手術和治療中,具有許多潛在的應用,為 3D 列印世界開闢一條值得期待的新路徑,很高興能夠共同探索新工具的潛力。

(首圖來源:杜克大學