心臟起搏器等植入式醫(yī)療器件將有望在體內(nèi)3D打印成型

從中科院獲悉，中科院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)聯(lián)合研究小組提出了一種基于液態(tài)金屬的可植入式生物醫(yī)學(xué)電子器件體內(nèi)3D打印成型技術(shù)，將有望使心臟起搏器等植入式醫(yī)療器件實(shí)現(xiàn)在人體內(nèi)“塑形”。這一研究成果發(fā)表在自然出版集團(tuán)系列期刊《科學(xué)報(bào)告》上。

據(jù)介紹，常用的植入式醫(yī)療器械，如腦起搏器、心臟起搏器、神經(jīng)刺激器等，為腦中風(fēng)、心血管疾病與糖尿病患者的生理功能保障提供了不可或缺的支撐。但此類設(shè)備植入過(guò)程手術(shù)繁瑣、創(chuàng)傷大，患者常常要接受開顱、開胸手術(shù)，并存在手術(shù)并發(fā)癥及感染風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)壓力。

“如果能有一種方便快捷的體內(nèi)柔性電子裝置直接打印制造方法，將大大緩解患者的痛苦和負(fù)擔(dān)。”中科院理化技術(shù)所研究員劉靜說(shuō)。

科研人員首先將生物相容的封裝材料注射于體內(nèi)，固化形成特定結(jié)構(gòu)，然后在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步將導(dǎo)電性金屬墨水、絕緣型墨水乃至配套的微/納尺度器件等順次注射，形成目標(biāo)電子裝置，通過(guò)控制微注射器的進(jìn)針?lè)较?、注射部位、注射量、針頭移位及速度等，可在目標(biāo)組織處按預(yù)定形狀及功能構(gòu)建出終端器械。

由于全部器件及單元均采用基于微針的液相注射方式實(shí)現(xiàn)，因而整個(gè)手術(shù)過(guò)程達(dá)到了高度的微創(chuàng)性，所形成的柔性器件具有較高的順應(yīng)性、適形化以及低創(chuàng)性與低成本。

“這一技術(shù)刷新了人們對(duì)體內(nèi)電子應(yīng)用以及常規(guī)3D打印技術(shù)的認(rèn)識(shí)，我們已經(jīng)在離體的生物組織樣品和小鼠、青蛙等動(dòng)物上做過(guò)實(shí)驗(yàn)，顯示出良好的應(yīng)用前景?！眲㈧o同時(shí)表示，這一技術(shù)要真正應(yīng)用到臨床醫(yī)療中，還有很多研究工作要做。