為了保持手術盡可能微創，如果植入物能以液態形式註入體內，然後在植入後凝固，那就再好不過了。基於超音波的新型3D 列印製程有朝一日可能會實現這一願望。最常見的三維列印技術是透過連續沉積一層又一層的黏性材料來製造三維物體，然後使其硬化。另一種成熟的3D 列印方法稱為體積列印，它是透過透明容器的頂部和側面照射光束或圖案，容器內是感光膠狀樹脂。

印在心臟模型內的固化聲墨結構（紅色）亞歷克斯-桑切斯，杜克大學；姚俊傑，杜克大學；Y. Shrike Zhang，哈佛大學醫學院

只要樹脂暴露在光線下，它就會聚合（凝固），而容器中的其他樹脂則保持凝膠狀態。透過移動光源，使其照射到樹脂的不同部位，就可以逐漸製作出非常精細的立體物體。

體積列印的限制因素之一是，要使光源到達目標，容器和樹脂必須是透明的。由於人體皮膚和生物組織幾乎是不透明的，光線只能透過它們到達幾毫米的範圍。這就意味著，目前這種技術還不能用來在體內製造植入物。

考慮到這一限制，杜克大學和哈佛大學醫學院的科學家發明了一種基於聲音的新技術，稱為深穿透聲學體積印刷（DVAP）。這種技術不使用光敏樹脂，而是使用一種生物相容性超音波”墨水”–稱為超音波墨水–這種墨水在吸收超音波脈衝時會升溫，然後凝固。

可以想像，將這種黏稠的墨水注入人體需要植入的部位，然後暴露在由外部探頭策略性聚焦發出的深層超音波中。一旦植入物本身聚合成所需的形狀，任何殘留的墨水都可以用注射器從體內取出。

根據預期的應用，聲波墨水可以配製成長效或可生物降解的形式，也可以模仿不同類型的生物組織，如骨骼。

在這個例子中，DAVP 被用來關閉山羊心臟的左心房附壁，從而降低了在心臟內部形成血栓的風險杜克大學的姚俊傑；哈佛大學醫學院的張世玉

在迄今為止的實驗室測試中，科學家們已經利用DVAP 技術封閉了山羊心臟的一部分（治療非瓣膜性心房顫動時需要），修復了雞腿上的骨骼缺損，並在肝臟組織內打印出了化療藥物分配水凝膠。

杜克大學副教授姚俊傑說：『由於我們可以透過組織列印，這使得傳統上涉及侵入性和破壞性方法的外科手術和治療有了很多潛在的應用。這項工作為3D列印領域開闢了一條令人興奮的新途徑，我們很高興能共同探索這項工具的潛力。”

有關這項研究的論文最近發表在《科學》雜誌上。

編譯來源：ScitechDaily