新南威爾士大學(UNSW)工程師的工作進一步拓展了3D生物打印的潛力。他們開發了一種可以直接打印給人們的軟件操作器。體內器官和組織系。近年來，3D打印技術已被用于創建活細胞(生物匯)的集合藥物生物材料已經出現，通過制造例如心臟或胃腸補片來治療一系列疾病。
目前生物打印主要用于研發新藥。它需要使用大型3D打印機創建一個結構，然后通過手術植入。體內這有其自身的風險，包括組織損傷和感染的風險。因為生物材料通常是柔軟易碎的結構，在植入過程中可能會被人為損壞。
使用外部創建的3D構造的另一個常見挑戰是在構造和其植入的組織表面之間可能存在不匹配。將生物材料直接植入目標組織提供了一個有希望的解決方案。
新南威爾士大學的工程師開發了一種微型、靈活的軟件機械手，可以像內窺鏡一樣插入。體內將生物材料直接輸送到器官和組織的表面。
這個概念驗證設備名為F3DB，由外部控制，包括一個長而靈活的機械臂，其末端有一個高度可操作的旋轉頭，通過一個微型多方向噴嘴“打印”生物墨水。
這項研究的通訊記者Thanh Ngo Do博士說:“現有的3D生物打印技術需要在體外制造生物材料，然后植入人體。體內通常需要大的開放手術，這增加了感染的風險。我們靈活的3D生物打印機意味著生物材料可以以微創的方式直接輸送到目標組織或器官。由于其靈活的身體，該原型可以通過封閉和不可到達的區域打印多層生物材料和不同的尺寸和形狀。"
一旦F3DB在一個區域完成打印，它可以被引導到另一個地方重新開始打印過程。這意味著該設備可以用來打印大面積的生物材料，包括結腸、胃、心臟、膀胱等器官的整個表面，這是目前的生物打印設備無法做到的。
工程師在體外平面和曲面上測試了F3DB，包括在人工結腸和豬腎表面，使用巧克力、復合凝膠和生物材料精確打印出不同的形狀。
重要的是，他們發現細胞不受打印過程的影響，大多數細胞在打印后仍然活著。
除了打印生物材料，該設備還像普通的內窺鏡設備一樣工作，使用水柱來清潔結構，標記病變和解剖組織。
該研究的主要作者Mai Thanh Thai說:“與現有的內窺鏡手術工具相比，開發的F3DB被設計為一種一體化的內窺鏡工具，它避免了使用通常與更長的手術時間和感染風險相關的可更換工具。”
目前還沒有商用設備可以在內部組織器官上打印。F3DB背后的團隊表示，隨著進一步的開發，該設備應該可以在五到七年內提供給醫療專業人員。
這項研究發表在《高級科學》雜志上。