科技日報記者 張夢然

美國加州理工學院研究團隊近日在醫學3D打印領域取得突破性進展。他們開發出一種可在體內直接制造醫療植入物和定制化治療組織的新技術，無需進行傳統侵入性手術。該技術為未來精準醫療開辟了新方向。成果發表于最新一期《科學》雜志。

這項新技術被稱為“成像引導深層組織體內超聲打印”（DISP），它結合了聚焦超聲與特制的“超聲墨水”，能夠在身體深處精準制造生物材料。研究人員表示，這一技術有望徹底改變個性化醫療的方式，為疾病治療提供更安全、更精準的解決方案。

目前，3D生物打印技術已在醫學界展現出巨大潛力。但打印個性化植入物時，大多數現有方法仍需通過手術將打印材料植入體內，存在創傷大、風險高等問題。

相比之下，DISP技術采用了一種全新的思路：利用聚焦超聲波來觸發生物墨水的凝膠化反應，從而在目標部位實現原位打印。這種“超聲墨水”由生物聚合物、成像造影劑以及溫敏脂質體組成，可以通過注射或導管輸送到體內深層組織。

在DISP系統中，一個自動定位的超聲換能器按照預設的數字模型工作，在指定位置產生局部微熱（略高于體溫），促使脂質體釋放交聯劑，進而引發墨水迅速凝膠固化。整個過程不僅精準可控，還能借助成像技術實時監控。

此外，該技術所使用的生物墨水具有高度可調性。人們可根據需要設計其性能，如增強導電性、實現藥物緩釋、促進組織黏附，甚至具備實時成像功能，為多種疾病的治療提供靈活方案。

在實驗中，團隊成功在小鼠的膀胱腫瘤附近和兔子的深層肌肉組織中，打印出了有載藥的功能性生物材料，驗證了DISP在藥物輸送、組織修復和生物電子器件構建中的應用潛力。安全評估顯示，該技術未引發明顯炎癥或組織損傷，且凝膠墨水不會在一周內被機體自然清除，有良好的生物相容性。

團隊表示，隨著技術不斷完善，這項創新有望在未來廣泛應用于臨床，真正實現“體內打印、無創治療”的愿景。

總編輯圈點：

生物醫學領域是3D打印技術的重要用武之地：先在體外打印出與患者身體精準匹配的骨骼、心臟支架等，然后植入患者體內，為實現個性化醫療提供了可能。不過，這種方式依然無法免除患者做手術的痛苦。相比之下，直接在體內實現生物材料精準打印，很好地補上了這塊短板。未來，結合人工智能實時路徑規劃等技術，醫學界有望徹底變革3D打印生物材料體外構建、手術植入的傳統模式，推動個性化醫療的發展再上一層樓。