杜克大學和哈佛醫學院的合作團隊，近期在《科學》期刊上發表了一篇關於使用聲波的 3D 列印技術的論文，應用新型的生物相容性墨水技術，再以超音波形成不同 3D 形狀和結構，讓「3D 列印」在生物體內也可以進行，如果能成功用於深層組織中，將可達到「隔空」修復骨復和心臟瓣膜等重要的醫學用途。
近年來，3D 列印技術在醫療領域中嶄露頭角。它可以用於列印醫療器械、設計靈活輕巧的電子產品，甚至工程化傷口癒合所需的組織。近期 3D 列印更有新進展，應用對光線敏感的材料能迅速硬化成所需的結構，可以顯著提高印列速度和品質。但由於光線無法穿透組織，光固化的 3D 列印在醫療方面的應用受到許多限制。
杜克大學和哈佛醫學院研究人員新發表的 3D 列印技術，稱為深穿透聲學容積式列印（deep-penetrating acoustic volumetric printing, DVAP）。這種新技術利用超音波而非光線來提供能量塑形，能夠在組織深處創建出具有生物醫學意義的結構，並且列印的精密度非常高。
DVAP 的關鍵在於一種特殊的墨水，被稱為 sono-ink。它是一種由水凝膠、微粒和特殊能對超音波有反應的分子組成的混合物，是一種非常粘稠的液體，可以輕易注射進組織間。探頭朝向注入墨水的位置，依據需求發射密集的聲波，墨水接受能量的部分就會硬化形成結構，可以完成的結構包括從骨骼支架到器官上的水膠泡等多種形態。超聲墨水的組成可以根據需求進行調整，例如可以添加骨礦物質用於骨折癒合，也可以調整硬度或可降解性，甚至可以調整最終列印成品的顏色。
再實地測試上，研究團隊使用該技術封閉山羊心臟的缺失部位、修復雞腿骨缺陷，並在肝組織內列印出慢慢釋放化療藥物的水膠。這種突破性的技術為手術和治療開闢了新的可能性，減少了侵入性的方法，為未來的3D列印應用帶來了無限潛力。
參考資料：Soundwaves Harden 3D-Printed Treatments in Deep Tissues | Duke Pratt School of Engineering
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