杜克攜手哈佛 超音波執行3D列印治療新應用

記者/劉閔

日前美國杜克大學與哈佛醫學院的工程師成功開發一種可與生物相容的墨水,並且能夠藉由超音波將墨水固化成不同的 3D 形狀和結構,有利適用於骨癒合、心臟瓣膜修復等各種醫療用途。而這種墨水對於微創手術更是個福音,因為如果醫療植入物能夠以液體形式注入體內,等到位後再使其凝固,這樣的過程不僅更迅速且傷口小,可以大幅降低手術與術後的風險。

杜克大學與哈佛醫學院團隊成功開發一種特殊墨水,可搭配超音波將其在體內硬化並應用於醫療上。(圖片翻攝自 newatlas)

體積列印屬光固化作用 但光無法穿透人體

由於現有技術難達成,即使是新的 3D 列印技術體積列印(volumetric printing)也是光固化技術,我們無法用光照到體內,對此美國杜克大學和哈佛醫學院科學家發明的墨水,不用光敏樹脂而是使用生物相容性聲波墨水,當墨水透過吸收超音波加熱然後固化,也就是以「聲波」方式來固化,稱為深度穿透聲學體積印刷(deep-penetrating acoustic volumetric printing,DAVP)。

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特殊墨水可藉由超音波將其硬化

研究團隊表示,墨水本身為黏性液體,因此可以注入到目標區域,只要移動超音波的列印探頭,就可以把墨水材料連接在一起並硬化,殘留的墨水則用注射器沖掉清除即可。另外根據預期的應用,聲波墨水可以被調配成永久型或可生物分解,並且能模仿不同類型的生物組織。據悉團隊目前進行的實驗包括使用 DAVP 技術封閉山羊心臟的一部份、修復雞腿骨上面的缺損等。

杜克大學副教授則指出,因這項技術在破壞性以及侵入性手術和治療中具有許多潛在的應用,能為 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。

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