美國科學家發明新的聲波3D列印技術 可創造更複雜深層結構
編譯／Elisa
美國杜克大學與哈佛醫學院研究人員，推出一種新的3D列印技術，稱為深度穿透聲學立體列印DVAP(Deep-Penetrating Acoustic Volumetric Printing, DVAP)，能透過聲波深入組織內部創造複雜結構。這是依賴光感應墨水(light-sensitive inks)的傳統3D列印技術，目前還無法突破的限制，加上超音波能進入組織的深度比光還要超過100倍，又能維持空間精度(spatial precision)，有望為修復受損器官或輸送藥物的醫學領域帶來更前衛的療法。
特殊墨水透過超音波硬化成形
DVAP技術採用名為「超音波處理墨水」(sono-inks, sonicated inks)的特殊墨水，裡面含有水凝膠、微粒和會對超音波產生特異反應的分子。研究人員將墨水注入到目標區域後，再使用獨特的超音波列印探針，將聚焦超音波(focused ultrasound)輸送到墨水中，就會產生「聲熱效應」(sono-thermal effect)，讓墨水硬化形成複雜結構。甚至還能根據用途自訂配方，調整墨水顏色或分解能力。
新3D列印技術有望實現更多非侵入療法
開發團隊還進行三項測試，展現超音波處理墨水潛力，首先是成功修復山羊心臟而無需透過開胸手術，墨水強度還能承受心臟的跳動。接著科學家也修復了破損的雞骨模型，讓墨水能穿透有10毫米後的皮膚與肌肉組織層，無縫接合骨骼卻不會對周遭組織造成任何負擔。最後研究人員在超音波處理墨水中加入常見的化療藥物，輸送到乾燥樣本中，水凝膠就慢慢釋放出藥物擴散到組織裡。開發團隊也希望這項聲學立體列印技術，在未來能實現更多非侵入療法。
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