机器人外科医生 3D打印活细胞

工程师们已经开发出一种灵活的机器人，它可以进入直肠，在受损器官上3D列印活细胞，从而使患者无需“接受手术”。

南威尔士大学悉尼团队设计的微型机械臂可以直接将由明胶、胶原蛋白、人体细胞和其他材料制成的“生物墨水”输送到内部器官和组织的表面。

概念验证设备，称为F3DB，具有高度可操作的旋转头，可“列印”生物墨水，附在手臂末端，所有这些都可以从外部控制。研究小组表示，随著进一步的发展，可能在五到七年内，医疗专业人员可以使用该技术通过小皮肤切口或自然孔道进入体内难以触及的区域。首席研究员Thanh Nho Do博士在一份声明中说：“现有的3D生物列印技术需要在体外制造生物材料，将其植入人体通常需要进行大型开放式手术，这会增加感染风险。

“我们灵活的3D生物印表机意味著生物材料可以通过微创方法直接输送到目标组织或器官中。”

“该系统提供了精确重建体内三维伤口的潜力，例如胃壁损伤或结肠内的损伤和疾病。”

该机器人有一个安装在软机械臂尖端的三轴列印头，软机械臂由柔软的人造肌肉组成，可以让手臂在三个方向上移动，类似于桌面3D印表机。

该设备还采用液压设计，允许手臂弯曲和扭曲。并且手臂可以定制为任意长度，其刚度使用不同类型的弹性管和织物进行微调。

列印喷嘴可以编程为列印预定形状或在需要更复杂或不确定的生物列印时手动操作。

此外，该团队还使用了一个基于机器学习的控制器，可以辅助列印过程。

为了进一步证明该技术的可行性，新南威尔士大学团队测试了活体生物材料在通过他们的系统列印后的细胞活力。实验表明细胞不受该过程的影响，大多数细胞在列印后仍然存活。

细胞在接下来的七天里生长，列印一周后观察到的细胞数量是原来的四倍。

工程师们还演示了F3DB作为一体式内窥镜手术工具如何执行各种功能。

根据该团队的说法，这将是消除某些癌症的理想选择，尤其是结直肠癌-全球第三大最常见的癌症死亡

F3DB列印头的喷嘴可作为电动手术刀使用，先做标记，然后切除癌变病灶。水也可以直接通过喷嘴，以同时清除该部位的任何血液和多馀组织。

同时，当机械臂还在原位时，直接直接3D列印生物材料可以促进更快的愈合。

该团队在猪的肠道上测试了机器人，结果很有希望。

在猪的肠道中证明了执行这种多功能程序的能力。

该系统已获得临时专利，下一阶段的开发是对活体动物进行体内测试，以证明其实际用途。

研究人员还计划实施其他功能，例如集成摄像头和实时扫瞄系统，以重建体内移动组织的3D断层扫瞄。