
想象一下,如果有一天我們能直接在人體內部打印生物組織。聽起來瘋狂,但也許它并不像看起來那么未來感十足。斯圖加特大學應用光學研究所的安德烈亞·圖盧茲博士剛剛獲得卡爾蔡司基金會180萬歐元的資助,作為CZS Nexus項目的一部分,以加速她在這一問題上的研究。她將成立一個名為3DEndoFab的研究團隊,設計一種微型3D打印機,能夠直接在體內生成組織。很容易想象這臺微型機器可能帶來的各種限制,但這一話題無疑將對醫療領域產生重大影響。
現在可以打印皮膚、軟骨、組織或其他細胞結構,且應用迅速增加。然而,目前尚無解決方案能直接在體內打印,從而消除植入打印結構的所有挑戰。這往往就是問題所在。這正是安德烈亞·圖盧茲博士希望解決的問題。她利用內鏡原理設計了一臺非常精密的3D打印機,可以直接插入人體并現場生成組織,從而實現其全部功能。

Andrea Toulouse 和她的團隊正在利用光技術進行高分辨率3D打印的研究(圖片來源:斯圖加特大學 / Uli Regenscheit)
該項目名為“3D內鏡微制造”(3DEndoFab)。Andrea Toulouse 解釋道:“我們團隊旨在開發一種3D打印微光學器件,尺寸不大于鹽粒,可以安裝在玻璃纖維的尖端。在那里,它將塑造光線,使即使是復雜的組織結構也能以微米級分辨率(即人類細胞尺度)打印到三維中。”
因此,團隊正在開展多項基于光的3D打印研究項目。他們正在研究將激光光與光纖結合,光纖尖端將是微型3D打印機。很難想象,但這意味著溶液可以像針一樣注射到皮膚里。印刷過程將如何被控制?生物墨水將如何“施用”?這種方法會保持非侵入性嗎?仍有許多問題待解,我們渴望了解該項目的進展情況。
請注意,3DEndoFab是跨學科的:Andrea Toulouse將她的團隊整合進新的仿生智能斯圖加特(BITS)研究網絡,以促進向臨床應用的過渡。該項目結合工程與生物技術,展示了增材制造如何革新未來醫學。你可以在這里找到更多信息。
封面照片:研究人員使用非常細的光纖進行3D打印。圖片展示了光纖與鉛筆芯的對比。(圖片來源:斯圖加特大學/國際貿易組織/安德烈亞·圖盧茲/馬爾科·溫德)
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