新型机器人系统可将细胞3D打印到体内器官上

　　新南威尔士大学(UNSW)工程师的工作进一步拓展了3D生物打印的潜力。他们开发了一种可以直接打印给人们的软件操作器。体内器官和组织系。近年来，3D打印技术已被用于创建活细胞(生物汇)的集合药物生物材料已经出现，通过制造例如心脏或胃肠补片来治疗一系列疾病。

　　目前生物打印主要用于研发新药。它需要使用大型3D打印机创建一个结构，然后通过手术植入。体内这有其自身的风险，包括组织损伤和感染的风险。因为生物材料通常是柔软易碎的结构，在植入过程中可能会被人为损坏。

　　使用外部创建的3D构造的另一个常见挑战是在构造和其植入的组织表面之间可能存在不匹配。将生物材料直接植入目标组织提供了一个有希望的解决方案。

　　新南威尔士大学的工程师开发了一种微型、灵活的软件机械手，可以像内窥镜一样插入。体内将生物材料直接输送到器官和组织的表面。

　　这个概念验证设备名为F3DB，由外部控制，包括一个长而灵活的机械臂，其末端有一个高度可操作的旋转头，通过一个微型多方向喷嘴“打印”生物墨水。

　　这项研究的通讯记者Thanh Ngo Do博士说:“现有的3D生物打印技术需要在体外制造生物材料，然后植入人体。体内通常需要大的开放手术，这增加了感染的风险。我们灵活的3D生物打印机意味着生物材料可以以微创的方式直接输送到目标组织或器官。由于其灵活的身体，该原型可以通过封闭和不可到达的区域打印多层生物材料和不同的尺寸和形状。"

　　一旦F3DB在一个区域完成打印，它可以被引导到另一个地方重新开始打印过程。这意味着该设备可以用来打印大面积的生物材料，包括结肠、胃、心脏、膀胱等器官的整个表面，这是目前的生物打印设备无法做到的。

　　工程师在体外平面和曲面上测试了F3DB，包括在人工结肠和猪肾表面，使用巧克力、复合凝胶和生物材料精确打印出不同的形状。

　　重要的是，他们发现细胞不受打印过程的影响，大多数细胞在打印后仍然活着。

　　除了打印生物材料，该设备还像普通的内窥镜设备一样工作，使用水柱来清洁结构，标记病变和解剖组织。

　　该研究的主要作者Mai Thanh Thai说:“与现有的内窥镜手术工具相比，开发的F3DB被设计为一种一体化的内窥镜工具，它避免了使用通常与更长的手术时间和感染风险相关的可更换工具。”

　　目前还没有商用设备可以在内部组织器官上打印。F3DB背后的团队表示，随着进一步的开发，该设备应该可以在五到七年内提供给医疗专业人员。

　　这项研究发表在《高级科学》杂志上。