生物3D打印技術和內鏡機器人都是目前醫療領域非常火熱研究方向。尤其是?物打印是一個能夠對醫療和制藥產?了?命性的影響的技術。
生物3D打印技術未來有可能可用于制造、修復人體缺損的組織或器官,一旦實現人體的組織或器官可以3D打印,將為很多目前不治之癥帶來希望。
而內鏡機器人也是未來內科治療外科化的一種重要工具。現在越來越多消化道疾病可以通過經口或者經肛門進行治療,不需要通過開腹或者開胸這樣大創傷外科手術治療。
但是目前胃腸鏡由于被日本3家企業所壟斷,這3家企業由于技術壟斷導致失去創新動力,使得消化內科治療技術發展受到限制。消化內科醫生在內鏡受限制情況下,開發出EMR、ESD手術以及它們的衍化手術。
盡管這些手術能夠切除早期癌癥,但是受制于內窺鏡,使得手術異常艱難,而且容易發生并發癥。而且這些手術學習曲線非常長,導致能開展類似手術醫院非常少,從而使患者不得不面臨外科手術。而內鏡機器人有望改變這種局面,讓消化內科醫像外科醫生一樣切除消化道病變組織,不用擔心出血、穿孔。
當生物3D打印技術和內鏡機器人兩大熱門技術聯合在一起時候,可以擦出不一樣的火花。新南威爾士大學的研究團隊就開發出一款具有生物3D打印功能的內鏡機器人---F3DB,讓內鏡下治療變得更具想象力。
F3DB一種微型靈活的 3D 生物打印機,它能夠像內窺鏡一樣插入體內,并將多層生物材料直接輸送到內部器官和組織的表面,實現組織或者器官重建。
研究團隊已經在豬的動物模型上實現組織或者器官重建。F3DB將細胞打印到豬損傷的組織上?,大多數細胞在打印后依舊存活,并在術后不斷生長,打印一周后觀察到的細胞數量是原來的四倍。
F3DB具有直接安裝在軟體機械臂頭部的三軸打印頭。這個打印頭由柔軟的人造肌肉組成,可以在三個方向上移動,其工作原理與傳統的桌面 3D 打印機非常相似。
F3DB由于液壓控制,軟體機械臂可以彎曲和扭曲,并且可以根據需要制造成任何長度。它的剛度可以使用不同類型的彈性管和織物進行微調。
F3DB與傳統的胃腸鏡尺寸接近,約為11-13mm 。可以通口腔、肛門進入患者消化道進行治療。
F3DB除了3D打印外,還能夠切除某些消化道癌癥,如結直腸癌、胃癌等等。F3DB的打印頭可以變成一把“電刀”對病變進行標記或者切除。
同時F3DB的打印頭還可以作為噴頭,用于清除手術時產生的血液和多余組織。清除后,F3DB可以立即切除區域進行3D打印,從而促進更快愈合。
根據研究團隊介紹,未來F3DB還將實現實時掃描功能,從而對體內組織或者器官進行3D斷層掃描。研究團隊預測未來五到七年內,F3DB將被用于臨床。
新南威爾士大學(The University of New South Wales),簡稱UNSW,創立于1949年,主校區坐落于南半球金融、貿易與旅游中心——澳大利亞新南威爾士州首府悉尼,是一所公立研究型大學 ,為澳大利亞八校聯盟、環太平洋大學聯盟、絲綢之路大學聯盟、 國際科技大學聯盟、Universitas 21和英聯邦大學協會成員。
參考資料:MedTF
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原文始發于微信公眾號(艾邦醫用高分子):F3DB:具有生物3D打印功能的內鏡機器人