研究人员找到一种通过声波在体内直接3D打印医疗植入物的方法

来源：cnBeta


康科迪亚大学的研究人员找到了一种利用声音将液体凝固成塑料的方法，这种3D打印方法可用于直接在人的身体内建造医疗植入物。研究人员本周介绍称，他们的方法被称为直接声音打印(DSP)，其将超高频声波集中在液体树脂的一个点上，时间仅为万亿分之一秒。

它非常短暂但非常强大，这使得一个微小的气泡形成，鸡儿其能量足以触发化学反应以使树脂凝固。3D打印虽然不像塑料注射成型等大规模制造方法那样经济，但在某些领域已经开始流行。这包括制作原型、创造一次性产品如定制的足球头盔、建造传统方法无法实现的形状。

基于声音的3D打印可以为增材制造行业增加一个新的技巧。固体材料通常会阻挡光线和热量，但声音可以进入身体或设备内部。这可能会带来在体内制造一个植入物的技术，而不是通过手术在体外添加东西。研究人员通过1.3英寸的猪皮、肌肉和脂肪组织测试了该技术。

来自康科迪亚大学的研究人员在《Nature Communications》的一篇论文中说道：“DSP引入了非侵入性的深层身体打印的可能性。研究人员制作的一些原型包括耳朵和鼻子，但他们并没有在病人体内构建或植入任何东西。”

3D打印已经被用于医疗和牙科手术，如更换骨骼和牙齿矫正器。一些医生甚至找到了一种方法以用病人自己的细胞3D打印出一个替代耳朵。

大多数3D打印使用光或热来固化材料。声音则提供了一种不同的方式，其将能量引导到正确的位置，并通过一个叫做空化的过程形成一个小气泡。在那里，温度达到海平面空气压力的1000倍，约27000华氏度--比接近10000度的太阳表面热得多。

这是一个强烈的环境，但它非常小且持续时间非常短，所以它不会影响周围的地区。该大学称，基于声音的3D打印方法还可以用于机械维修，如维修飞机内其他无法接触到的部件。

此外，该方法也适用于除聚合物树脂之外的其他材料。

康科迪亚大学的研究员Muthukumaran Packirisamy在一份声明中说道：“我们证明我们可以打印多种材料，这包括聚合物和陶瓷。我们接下来将尝试聚合物-金属复合材料，最终我们想用这种方法打印金属。”