（本報訊）奶奶膝關節磨損，卻沒有體力承受人工關節置換手術？美國加州理工學院高偉教授團隊開發出一種名為「深層組織在體聲波列印」（DISP）的技術，能夠在活體內進行精準的 3D 列印。該研究已於今年5月在國際頂尖期刊《科學》（Science）上發表。
用聚焦超音波引導 可達到更深層區域
3D 生物列印前景一向看好，但還是得開刀才能植入，於是科學家開始思考，如何直接在體內的指定位置列印？2020年四川大學曾利用近紅外光引導生物墨水在指定區域聚合，不過光線的穿透深度只能到皮下幾mm。這次，高偉教授的團隊研發的DISP技術，選擇了聚焦超音波（FUS），能傳導至皮下幾公分甚至更深區域，可說進一步解決了關鍵難題。
特殊生物墨水 提高溫度就能啟動列印
團隊開發出一種特殊的「生物墨水」，內含一種對溫度敏感的「奈米脂質體」，就像微小的膠囊，裡面裝著用於固化墨水的交聯劑。只要將生物墨水注射進需要的部位，再使用聚焦超音波指定位置，使局部溫度上升約5°C～6°C，就能觸發奈米脂質體破裂，釋放出交聯劑，使生物墨水在精確的位置迅速固化，形成預設的 3D 結構，且幾乎不影響周圍組織。此方法目前可穿透厚達4公分的組織，列印解析度達150微米，列印速度也高達每秒4公分。
在腫瘤旁列印藥物、再生受損神經…
此技術不只能用於替換組織，還能應用在精準投藥、修復受損組織或器官等。研究人員在小鼠膀胱腫瘤附近列印載藥聚合物，發現其殺死癌細胞的效果比直接注射藥物更好；還在兔子的受損的深層肌肉中列印導電凝膠，且不傷害周圍組織。另外，還可在體內直接列印出含有幹細胞的支架，引導受損組織再生，對心臟病、神經損傷等治療具有巨大潛力；甚至未來，或許可以在體內直接列印感測器、生物電子元件，或是用於密封內部傷口的「生物膠水」，而無需進行複雜的外科手術。
