一只實驗所用的牛蛙早已作完前期準(zhǔn)備，等待它的，是以一次奇妙的體內(nèi)3D打印體驗：“墨汁”——液態(tài)金屬被清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院與中科院理化技術(shù)研究所聯(lián)合小組(以下簡稱聯(lián)合小組)的實驗人員用微型注射器吸入，然后按照制定好的路徑順序噴注入這只牛蛙體內(nèi)。

一會兒，通過X光照片顯示，在牛蛙體內(nèi)的坐骨神經(jīng)上打印出了一個電極，而這樣一個“大手術(shù)”卻未留下大創(chuàng)口，如果不仔細(xì)查找，很難發(fā)現(xiàn)微型注射器留下的針眼。

當(dāng)一些謹(jǐn)慎之士還在爭論3D打印技術(shù)未來能否掀起一場產(chǎn)業(yè)革命時，這項技術(shù)卻已讓生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域看到更美的未來。

好消息一個接一個地傳來：在體內(nèi)直接3D打印人工器官移植手術(shù)成功。如今，聯(lián)合小組提出并實現(xiàn)了一種全新且更具微創(chuàng)性的3D醫(yī)療電子打印制造技術(shù)。

“我們期望，能夠在生物體內(nèi)利用3D打印技術(shù)直接構(gòu)建出非常精密的醫(yī)療器械。”聯(lián)合小組負(fù)責(zé)人劉靜教授說。

他形象地將此比喻為，通過一個針孔將液態(tài)金屬按照程序源源不斷注入體內(nèi)目標(biāo)組織處，運用3D打印技術(shù)鑄造出比“東方明珠塔”還要精細(xì)的醫(yī)療器械。

3D打印成功制成人體器官

今年5月，美國俄亥俄州的男孩Kaiba Gionfriddo成功移植了利用3D打印技術(shù)制成的人體氣管。

密歇根大學(xué)的科研人員們對此表示，將高分辨率成像技術(shù)、計算機輔助設(shè)計與生物材料的3D打印結(jié)合起來，可以針對患者的特定解剖條件創(chuàng)建可植入設(shè)備。

英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)采用3D“打印技術(shù)”，基于胚胎干細(xì)胞能夠定制化打印制造人體器官組織，這意味著絕望的重病患者能夠很容易地獲得可供移植的肝臟、心臟和其他人造器官。

可以想見，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域正在領(lǐng)略3D技術(shù)帶來的神奇與魅力——人們不再為移植器官稀缺而困擾，移植之后的排異反應(yīng)也將大大減小。

但是，這些手術(shù)都會獲得同樣的“紀(jì)念品”——傳統(tǒng)植入式醫(yī)療設(shè)備往往需要借助一系列復(fù)雜煩瑣的開顱、開胸手術(shù)、植入及縫合過程，常會給患者帶來巨大的身心痛苦，更為甚者會引起嚴(yán)重?fù)p傷。

“如果采用微創(chuàng)3D電子打印制造，創(chuàng)口直徑只有0.5毫米。”劉靜說，其實，這就是一個小針眼的尺寸。

他表示，可植入式生物醫(yī)學(xué)電子體內(nèi)3D打印借助臨床上常用的微型注射器按照預(yù)先設(shè)計的加工流程將封裝材料與具有良好導(dǎo)電特性的液態(tài)金屬墨水，在圖像引導(dǎo)下以微創(chuàng)方式按既定路徑順序注入體內(nèi)，實現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)可控且功能各異的電子設(shè)備，如典型醫(yī)用植入式電極及RFID等。

“我們已經(jīng)在小鼠體內(nèi)進(jìn)行了這樣的實驗，并獲得成功。”