最近我們已經(jīng)看到3D打印在醫(yī)療方面的應用出現(xiàn)得越來越多,不過多數(shù)都是在植入物、手術導板或假肢方面。通常情況下,這些都是非常罕見和嚴重的病例,可以說常規(guī)的治療方案已經(jīng)束手無策了,需要特殊的、有針對性的解決方法。而3D打印則最適于開發(fā)獨特的解決方案,比如為半頭人3D打印頭蓋骨之類的。
而如今澳大利亞科學家正在MarcinhetPanhuis的帶領下,正在研究一種3D打印醫(yī)療創(chuàng)新技術,可以用來幫助每個人。InhetPanhuis是臥龍崗(Wollongong)大學化學副教授和軟性材料組組長。他正在和團隊一起開發(fā)一種充滿了傳感器的3D打印水凝膠,這種水凝膠可以進入我們身體的任何部位。難道的這種明膠狀的打印物事醫(yī)療診斷的未來?
InhetPanhuis教授解釋說,他們的產(chǎn)品主要由在3D打印基質中的可食用電子器件組成,據(jù)了解,這些產(chǎn)品“可以執(zhí)行某種功能,然后消失。”這種“軟機器人”通常需要用水凝膠(具備一定的機械性能)運送傳感器。不幸的是,用水凝膠進行3D打印相當復雜,因為它們太軟了。
因此,InhetPanhuis教授研究的部分內(nèi)容就是尋找一種方法使水凝膠效率更高、導電、更硬、更持久。這對于當前正在進行的多種前沿研究領域都有幫助,包括仿生植入物、傳感器、控釋系統(tǒng)和軟機器人等。
幸運的是,InhetPanhuis的研究小組發(fā)現(xiàn),這些凝膠可通過混合兩種不同的聚合物變得強度更高。他們碰到了各種各樣的的組合可以創(chuàng)造出這些必要的分子鏈接,比如明膠與京尼平(genipin)、結冷膠(gellangum,通常在廚房使用)與氯化鈉。這樣的組合可生成更強、更堅實的凝膠,這種凝膠可用于大量應用。雖然3D打印的水凝膠已經(jīng)非常導電(其主要成份是水),但在加入鈉離子后,它們的導電性更佳。“氯化銫的導電性比氯化鈉更好,但它是不可使用的材料。”
這些可用的材料能夠出色地承載3D打印的傳感器。雖然InhetPanhuis和他的團隊還沒有真正接近實現(xiàn)一個可打印和有效的傳感器,而且這些傳感器能夠勝任什么任務還不清楚,但研究團隊已經(jīng)將其作為未來七年的研究目標之一。
不過,本周在波士頓舉行的材料研究學會秋季會議上,InhetPanhuis描繪了他們試圖達到的愿景。在演講過程中,InhetPanhuis描述了這些傳感器如操作和攝入。依托其第四代3D生物打印機,這些水凝膠可以3D打印并包含各種可調的電子元件和傳感器。這種水凝膠混合物,在冷卻后,可以作為一種果凍被簡單地吞下。然后,傳感器就開始干活了,比如根據(jù)預先設定的程序,他們可以檢查您的腸子的狀況,然后通過一種尚未明確的技術將數(shù)據(jù)傳遞到外部設備。一旦任務完成,無害的傳感器就此消失。
雖然這種產(chǎn)品的出現(xiàn)可能還需要好幾年的時間,但其中的意義不言而喻。試想:當患者只需攝入一些凝膠形狀的傳感器,就可以確切地知道自己究竟什么地方出了問題,那么醫(yī)生可就越來越省心了。
轉載請注明出處。