3D生物打印机有望助力修复声带

参考消息网报道 据英国《自然》周刊网站10月29日报道，受世界上最大陆地动物的启发，研究人员创造并测试了他们所说的世界上最小的3D生物打印机。

该装置有一条长而灵活、可以像大象鼻子一样移动的手臂，手臂末端是一个直径2.7毫米的打印头。也许有一天，这种装置可以在手术后输送自愈水凝胶，从而协助医生工作。

在10月29日发表于美国《设备》杂志的一篇报告中，研究人员证明了该装置可以通过医生的手术内镜将水凝胶沉积到人造声带上。美国宾夕法尼亚州立大学生物医学工程教授易卜拉欣·厄兹博拉特说：“这是我第一次看到可用于声带的生物打印机。生物打印通常从外部解决皮肤缺损问题。从内部抵达缺损部位一直是该领域的一大挑战。”

在接受切除声带囊肿或增生的手术后，人们有时会因为声襞形成瘢痕并硬化而讲话困难。研究表明，注射水凝胶可以促进愈合，因为水凝胶可以模仿声带的自然结构，并支持新组织生长。但由于喉咙内部视野有限，因此外科医生很难精准输送这种生物材料。

加拿大麦吉尔大学的生物医学工程博士生斯文·格伦想知道自然界是否能提供这个问题的解决办法。也许可以开发一种可以像大象鼻子一样移动的柔软机械臂，并将其微型化，以帮助外科医生而不阻挡他们的视线。

格伦及其同事首先设计了一个直径8毫米的原型。然后，他们缩小了设计，使其更容易通过外科医生做手术时使用的1厘米直径的内镜，并证明它可以精准地输送透明质酸水凝胶，以填补人工声襞的间隙，这些人工声襞通常用于手术训练。格伦说：“微型化方面的工作占用了大部分时间。”

目前是由训练有素的操作者用一个PlayStation手柄手动引导这台微型打印机的。但随着研究团队逐步推进在临床试验中对该设备进行测试，他们希望对生物打印机进行编程，使其在输入手术部位的图像后，可以独立地遵循预先设定的打印路径。

厄兹博拉特好奇研究小组是否需要改变设计，以完成在人类临床试验之前需要进行的动物试验。他说，例如，研究人员可能需要为猴子或大鼠调整该装置的大小。

通过进一步的调整和测试，该团队看到了该装置在声带修复手术之外的应用。例如，医生可能使用机械臂更精准地控制手术工具，包括手术刀和手术钳，这些工具目前不像机械臂那样容易在狭小的空间操作。研究论文合著者、麦吉尔大学机械工程教授卢克·蒙若说：“这种多功能性将极具吸引力。”（编译/冯雪）