新南威爾士大學開發(fā)出F3DB微型3D生物打印機，可直接修復人體器官

全世界每年有數(shù)百萬人因疾病、外傷或受傷而遭受組織損傷。在外科手術過程中，醫(yī)療專業(yè)人員主要使用縫線來促進組織愈合。然而，手術過程中的失敗會導致并發(fā)癥并可能導致感染。

2023年3月11日，南極熊獲悉，為解決組織修復的醫(yī)學操作問題，澳大利亞的研究人員開發(fā)了一種微型、靈活的機械臂，可以使用 3D 生物打印直接修復受損的人體組織或器官。該項研究題為“AdvancedSoft Robotic System for In Situ 3D Bioprinting and Endoscopic Surgery”的論文被發(fā)表在《Advanced Science》期刊上。

相關論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205656

醫(yī)療部門越來越多地將 3D 打印用于研究和手術。事實上，許多 3D 生物打印項目已經啟動，以復制細胞結構、人體器官或支持對嚴重疾病的研究。它還可以用于其他領域，例如化妝品。以美容公司Chanel為例，該公司創(chuàng)建了3D 生物打印皮膚來研究皮膚狀況，以改進其產品線。

△F3DB 3D 生物打印機具有多項功能（圖片來源：新南威爾士大學）

F3DB——微型 3D 生物打印機

在 Thanh Nho Do 博士和Mai Thanh Thai 博士的領導下，研究團隊開發(fā)出了一種被稱為 F3DB 的設備，這是一種微型、靈活的3D生物打印機。他們將 F3DB 設計為通過小切口或自然開口插入體內，然后可以將生物材料應用于內部器官和組織的表面。該解決方案包括一個連接到可遙控機械臂末端的三軸旋轉打印頭?？梢詫娮爝M行編程以打印預先設計的形狀，但也可以手動操作以進行更復雜的操作。

△F3DB從動機械手的詳細設計

此外，研究人員表示，F(xiàn)3DB 可用于結腸、胃、心臟和膀胱等難以觸及的身體部位，這是目前的手術設備無法做到的。F3DB 的最小原型具有與傳統(tǒng)內窺鏡相似的尺寸，約為 11-13 毫米。然而，研究團隊表示，他們正在為未來的醫(yī)療應用開發(fā)更小的產品。此外，根據(jù)研究人員的說法，3D 生物打印機可以使用內窺鏡粘膜下剝離過程去除某些癌癥，包括結腸癌。后者是一種技術，包括去除受癌性病變影響的器官或組織的一部分。在這種情況下，操作者使用噴水器清潔癌變表面。

到目前為止，研究人員已經在人造結腸內部和豬腎臟表面的多種材料中測試了他們的設備。他們發(fā)現(xiàn)打印過程不會對細胞產生負面影響。下一步是在活體動物身上測試該設備，并為 F3DB 添加其他功能，例如集成攝像頭和重建體內移動組織圖像的系統(tǒng)。在5-7年內，澳大利亞新南威爾士大學的工程師團隊希望醫(yī)療專業(yè)人員能夠采用這項技術來徹底改變他們進行手術的方式。