照完镜子正衣冠 25-10-30 10:53
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#健闻登顶计划##艺术声带金钟云# 2.7毫米的微型3D打印机修复声带手术后的组织损伤!声带手术后,不少患者会出现声带僵硬,直接影响说话能力。水凝胶虽能通过促进愈合,但如何精准递送至声带,一直是临床难题。

国际医学顶尖刊物《细胞》子刊《设备》上刊登一篇研究报告,生物力学工程师与外科医生团队联手研发出一款3D打印软体机器人,其核心优势在于仅2.7毫米的打印头,是目前全球范围内已知最小的生物打印机。它能在声带手术中,将水凝胶精准输送到手术部位,进而重建被切除的组织。

“我们的设备不只是追求精度和打印效果,更考虑到外科医生的实际使用体验,它体积小巧且设计灵活,能融入常规手术流程,在狭窄的操作空间里实现实时手动控制”。

在人群中,有3%-9%的人会因声带囊肿、增生或癌症出现嗓音障碍。这些病变组织通常需手术切除,但术后很多患者会发生组织纤维化,导致声带变硬、说话困难。为避免这种情况,医生常会向咽喉组织注射水凝胶,可传统注射方式很难做到精准递送。

此前虽有类似生物打印设备用于结肠、肝脏的水凝胶递送,但那些设备体积过大,无法适配声带手术——这类手术需通过喉镜从患者口腔进入操作。要满足手术需求,打印头必须足够小,既能放进患者咽喉,又不会挡住医生观察声带的视线。

这款设备的设计灵感来自象鼻:打印头的核心是一根柔性“象鼻”,末端装有喷嘴,“象鼻”通过类似肌腱的线缆连接到控制模块,模块可直接安装在手术显微镜上。设备支持实时手动控制,能喷射出1.2毫米线条状的透明质酸基水凝胶;研究人员还对其运动轨迹进行了编程,确保在20毫米的工作范围内,动作精准、可重复。

“这款设备最让人惊艳的地方在于,它明明像根花园软管,却能稳定运行,你肯定见过花园软管通水时乱晃的样子,而它完全不会出现这种情况”。

目前该设备仍需手动控制,研究团队正着手开发“自动+手动”的双控系统。

“我们正努力把这项技术推向临床,下一步会先在动物身上测试水凝胶,希望能在此基础上开展临床研究,进一步验证这款生物打印机和水凝胶的精准度、实用性,以及最终的临床效果”。

国际科学权威期刊《自然》对此做了新闻解读。

发布于 北京