美國時間8日，來自加州理工學院(California Institute of Technology)研究團隊，發表了一種運用超音波導引、搭配特製生物墨水的創新3D列印技術，實現在生物體內直接製作醫療移植物，可應用在藥物傳輸、組織修復等多面向的治療策略。這項研究發表在知名學術期刊《Science》。
 
在此研究中，研究團隊開發了一種深層組織聲波列印(DISP)技術平台，能夠精準操作生物材料在體內深層組織中的成形。
 
其使用的生物墨水，結合了生物聚合物、顯影劑、氣體囊泡(GV)，以及攜帶交聯劑(cross-linking agent)的低溫敏感微脂體，能夠透過注射或導管注入體內，送到目標組織位置。
 
在聚焦超音波感測器(focused ultrasound transducer)的即時監測、自動化定位導引下，研究團隊便能依照數位藍圖的規劃，透過激發局部低溫加熱(僅略高於體溫)，讓交聯劑從微脂體中釋放，使得生物墨水在體內的指定位置形成膠體。
 
目前，研究團隊已經在概念驗證實驗中，在老鼠膀胱的癌變組織附近成功列印出攜帶藥物、且具功能的移植物，也在兔子腿部的肌肉組織深處完成體內列印，這些實驗也說明了這項創新技術再組織再生及生物電子(bioelectronics)的應用潛力。
 
此外，研究團隊也透過進一步的生物相容性測試，顯示沒有組織受損或發炎情形，生物體也能在一週內清除掉未形成聚合體的生物墨水，展現這項平台技術的安全性。
 
研究團隊表示，雖然3D列印技術能為患者量身打造移植物、複雜醫材或工程化組織，但通常都需要侵入式的手術，將它們放進患者的身體裡才能發揮作用。
 
而他們開發的創新技術，大幅降低了侵入性，且兼具高解析度、即時控制的精準操作列印系統等優勢，具有多面向的生物醫學應用潛力，在生物體內列印出具有如傳導性、負載藥物、細胞填充或生物附著性的移植物。
 
參考資料：
https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/in-vivo-bioprinting-shows-promise-for-3d-printed-implants-without-surgery/
原始研究：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0293
 
(編譯 / 吳培安)