
想象一下,如果有一天我们能直接在人体内部打印生物组织。听起来疯狂,但也许它并不像看起来那么未来感十足。斯图加特大学应用光学研究所的安德烈亚·图卢兹博士刚刚获得卡尔蔡司基金会180万欧元的资助,作为CZS Nexus项目的一部分,以加速她在这一问题上的研究。她将成立一个名为3DEndoFab的研究团队,设计一种微型3D打印机,能够直接在体内生成组织。很容易想象这台微型机器可能带来的各种限制,但这一话题无疑将对医疗领域产生重大影响。
现在可以打印皮肤、软骨、组织或其他细胞结构,且应用迅速增加。然而,目前尚无解决方案能直接在体内打印,从而消除植入打印结构的所有挑战。这往往就是问题所在。这正是安德烈亚·图卢兹博士希望解决的问题。她利用内镜原理设计了一台非常精密的3D打印机,可以直接插入人体并现场生成组织,从而实现其全部功能。

Andrea Toulouse 和她的团队正在利用光技术进行高分辨率3D打印的研究(图片来源:斯图加特大学 / Uli Regenscheit)
该项目名为“3D内镜微制造”(3DEndoFab)。Andrea Toulouse 解释道:“我们团队旨在开发一种3D打印微光学器件,尺寸不大于盐粒,可以安装在玻璃纤维的尖端。在那里,它将塑造光线,使即使是复杂的组织结构也能以微米级分辨率(即人类细胞尺度)打印到三维中。”
因此,团队正在开展多项基于光的3D打印研究项目。他们正在研究将激光光与光纤结合,光纤尖端将是微型3D打印机。很难想象,但这意味着溶液可以像针一样注射到皮肤里。印刷过程将如何被控制?生物墨水将如何“施用”?这种方法会保持非侵入性吗?仍有许多问题待解,我们渴望了解该项目的进展情况。
请注意,3DEndoFab是跨学科的:Andrea Toulouse将她的团队整合进新的仿生智能斯图加特(BITS)研究网络,以促进向临床应用的过渡。该项目结合工程与生物技术,展示了增材制造如何革新未来医学。你可以在这里找到更多信息。
封面照片:研究人员使用非常细的光纤进行3D打印。图片展示了光纤与铅笔芯的对比。(图片来源:斯图加特大学/国际贸易组织/安德烈亚·图卢兹/马尔科·温德)
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