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工程师们开发了一种灵活的机器人,它可以进入直肠,在受损器官上 3D 打印活细胞,让患者无需“接受手术”。
南威尔士大学悉尼团队设计的微型机械臂可直接将由明胶、胶原蛋白、人体细胞和其他材料制成的“生物墨水”输送到内部表面器官和组织。
称为 F3DB 的概念验证设备具有高度可操作的旋转头,可“打印”生物墨水,连接到手臂的末端,所有这些都可以从外部控制。
研究团队表示,随着进一步的发展,可能在五到七年内,医疗专业人员可以使用该技术访问难以到达的地方通过小皮肤切口或自然孔道进入身体内部区域。
新的机械臂消除了开放手术的需要
微型机械臂通过直肠或口腔进入人体
首席研究员Dr Than h Nho Do 在一份声明中说:“现有的 3D 生物打印技术需要在体外制造生物材料,将其植入人体通常需要进行大型开放式手术,这会增加感染风险。”
'我们灵活的 3D 生物打印机意味着生物材料可以通过微创方法直接输送到目标组织或器官中。'
“该系统提供了精确重建体内三维伤口的潜力,例如胃壁损伤或结肠内的损伤和疾病。”
该机器人具有安装在软机械臂尖端的三轴打印头,软机械臂由柔软的人造肌肉组成,可让机械臂在三个方向上移动,类似于桌面 3D 打印机。
该设备还采用液压设计,允许手臂弯曲和扭曲。
手臂可以定制成任意长度,其刚度使用不同类型的弹性管和织物进行微调。
印刷可以对喷嘴进行编程以打印预定形状或在需要更复杂或不确定的生物打印时手动操作。
此外,该团队还使用了一个基于机器学习的控制器,它可以辅助打印过程。
为了进一步证明该技术的可行性,新南威尔士大学团队测试了活体生物材料在通过他们的系统打印后的细胞活力。
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