王玥

科学家发明了一种超声波墨水,用来实现生物深层组织的3D打印。它在吸收超声波后,能够凝固成各种形状和结构的打印制品。

超声波是一种波长极短的机械波,由于它能够穿透比光波大百倍的深度,在医学、工业上有很多应用。这种能被超声波控制的新型超声波墨水可在生物体上兼容,这意味着,人们可以利用它在前所未有的生物组织深度中创建重要的结构。

那幺,超声波墨水是如何实现凝固的呢?

当超声波墨水被输送到目标区域,超声波探头就可以将超声波汇聚发射到墨水中,超声波墨水便得以凝固,形成凝固前的结构,这些结构多种多样,可以很好地适应人们的各类需求。

不仅如此,研究人员能够针对各种用途调整超声波墨水的配方。例如,如果想创建一个支架来帮助治愈骨折,就可以在墨水中添加骨矿物质颗粒。这种灵活性使超声波墨水可以“因地制宜”,根据不同的情况被设计得更耐用、更有针对性,甚至可以调整打印制品的颜色,使超声波墨水的用途更加广泛。

为了验证这项新技术的可行性,科学家做了许多试验。传统的心脏外科手术需要通过开胸来封闭患者的左心室。研究团队以山羊为例,首先使用导管将超声波墨水输送到山羊心脏的左心室,随后用超声波探头发射超声波,超声波穿过12毫米的心脏组织,最终成功凝固了墨水。结果显示,超声波墨水凝固产生的材料顺利黏合在心脏组织上,并具有足够的灵活性,可承受模仿心脏跳动的运动。

研究人员还用鸡腿制作了骨缺损模型,在模型中注入超声波墨水,并用超声波穿过10毫米的皮肤和肌肉组织层使墨水凝固。超声波墨水凝固产生的材料与骨骼无缝结合,对周围组织没有任何负面影响。由此可见,超声波墨水在医学方面具有十分广阔的前景。

对于超声波墨水,你还有什幺想要了解的呢?

(责任编辑 / 代竹蕊    美术编辑 / 韦英章)