用3D打印水凝膠軟機(jī)器人代替醫(yī)生的檢查

    最近我們已經(jīng)看到3D打印在醫(yī)療方面的應(yīng)用出現(xiàn)得越來越多，不過多數(shù)都是在植入物、手術(shù)導(dǎo)板或假肢方面。通常情況下，這些都是非常罕見和嚴(yán)重的病例，可以說常規(guī)的治療方案已經(jīng)束手無策了，需要特殊的、有針對性的解決方法。而3D打印則最適于開發(fā)獨(dú)特的解決方案，比如南極熊3D打印網(wǎng)曾經(jīng)報道的，為半頭人3D打印頭蓋骨之類的。

    而如今澳大利亞科學(xué)家正在Marc in het Panhuis的帶領(lǐng)下，正在研究一種3D打印醫(yī)療創(chuàng)新技術(shù)，可以用來幫助每個人。In het Panhuis是臥龍崗（Wollongong）大學(xué)化學(xué)副教授和軟性材料組組長。他正在和團(tuán)隊一起開發(fā)一種充滿了傳感器的3D打印水凝膠，這種水凝膠可以進(jìn)入我們身體的任何部位。難道的這種明膠狀的打印物事醫(yī)療診斷的未來？

圖文：臥龍崗大學(xué)

   In het Panhuis教授解釋說，他們的產(chǎn)品主要由在3D打印基質(zhì)中的可食用電子器件組成，據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解，這些產(chǎn)品“可以執(zhí)行某種功能，然后消失?！边@種“軟機(jī)器人”通常需要用水凝膠（具備一定的機(jī)械性能）運(yùn)送傳感器。不幸的是，用水凝膠進(jìn)行3D打印相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)樗鼈兲浟恕?br />
   因此，In het Panhuis教授研究的部分內(nèi)容就是尋找一種方法使水凝膠效率更高、導(dǎo)電、更硬、更持久。這對于當(dāng)前正在進(jìn)行的多種前沿研究領(lǐng)域都有幫助，包括仿生植入物、傳感器、控釋系統(tǒng)和軟機(jī)器人等。

   幸運(yùn)的是，In het Panhuis的研究小組發(fā)現(xiàn)，這些凝膠可通過混合兩種不同的聚合物變得強(qiáng)度更高。 他們碰到了各種各樣的的組合可以創(chuàng)造出這些必要的分子鏈接，比如明膠與京尼平（genipin）、結(jié)冷膠（gellan gum，通常在廚房使用）與氯化鈉。這樣的組合可生成更強(qiáng)、更堅實(shí)的凝膠，這種凝膠可用于大量應(yīng)用。雖然3D打印的水凝膠已經(jīng)非常導(dǎo)電（其主要成份是水），但在加入鈉離子后，它們的導(dǎo)電性更佳。“氯化銫的導(dǎo)電性比氯化鈉更好，但它是不可使用的材料?！?br />
    這些可用的材料能夠出色地承載3D打印的傳感器。雖然In het Panhuis和他的團(tuán)隊還沒有真正接近實(shí)現(xiàn)一個可打印和有效的傳感器，而且這些傳感器能夠勝任什么任務(wù)還不清楚，但研究團(tuán)隊已經(jīng)將其作為未來七年的研究目標(biāo)之一。

    不過，本周在波士頓舉行的材料研究學(xué)會秋季會議上，In het Panhuis描繪了他們試圖達(dá)到的愿景。在演講過程中，In het Panhuis描述了這些傳感器如操作和攝入。依托其第四代3D生物打印機(jī)，這些水凝膠可以3D打印并包含各種可調(diào)的電子元件和傳感器。這種水凝膠混合物，在冷卻后，可以作為一種果凍被簡單地吞下。然后，傳感器就開始干活了，比如根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，他們可以檢查您的腸子的狀況，然后通過一種尚未明確的技術(shù)將數(shù)據(jù)傳遞到外部設(shè)備。一旦任務(wù)完成，無害的傳感器就此消失。

    雖然這種產(chǎn)品的出現(xiàn)可能還需要好幾年的時間，但其中的意義不言而喻。試想：當(dāng)患者只需攝入一些凝膠形狀的傳感器，就可以確切地知道自己究竟什么地方出了問題，那么醫(yī)生可就越來越省心了。

譯/天 工社
英文原文 http://www.3ders.org//articles/2 ... -at-the-doctor.html