研究人员开发出3D打印硅胶医疗设备的新方法

 近日，佛罗里达大学的研究人员对外发布消息称，其开发了一种3D打印硅胶微胶体的新技术。该技术可以改进现有的医疗设备，如植入性带、导管等等。

尽管人们对于医疗器械很抵触，但在整个生命过程中则不能不接触某种医疗器械。无论是用于损伤髋关节的钛植入物、导管，还是用于腋下的吊索，这些装置可以帮助我们进行身体恢复。很直白的说，如果没有它们，我们的身体则会在恢复过程中出现各种各样的问题。

现在，随着3D打印技术在医疗领域的应用越来越广泛，医疗器械也在不断的得到改善。

现在，佛罗里达大学研究人员在科学进步杂志发表的一篇文章中详细的概述了一种令人兴奋的新型3D打印技术，其可以改善一系列的医疗设备，包括植入性带、软管、吊索等等。

据了解，这个过程可能会导致更快的器件置入，使用3D打印软硅胶来创建比市场上其他设备更强大、更便宜、更灵活和更舒适的设备。

据悉，该技术通过利用“干扰”的物理过程来实现，其中材料的粘度随着颗粒密度的增加而增加。3D打印的医疗设备不仅柔软灵活，而且还可以响应于某些行为而膨胀和收缩，研究人员可以为各种各样的医疗问题提供解决方案。

在此过程中，3D打印硅胶使用微有机凝胶作为支撑材料。

除了使用3D打印以创建这些硅树脂结构之外，设备的有用性带来了许多优点。大多数当前的医疗设备是模制的，不是打印的。这意味着它们可能需要数天或数周的时间才能进行，这对大规模生产是很好的，但当患者需要为自己的身体量身定制的物品时，就会成为一个问题。

通过3D打印设备，生产时间缩短到几个小时，医生能够在需要的地方获得需要的医疗设备。

3D打印医疗器械也产生其他优点。一方面，该过程允许创建小型和复杂的设备，例如包含压敏阀的排液管。它还可以用于创建新的治疗装置，其使用上述“干扰”原理以受控的速率将药物或分子释放到患者的身体内。这些装置对于胰腺或前列腺疾病患者特别有用。

UF赫伯特·威特海姆学院的机械和航空航天工程博士生Christopher O'Bryan说：“我们的新材料为3D打印提供了液体硅胶的支持，从而使我们能够制造出非常复杂的结构，甚至由硅橡胶制成的胶囊。”

能够创造更复杂的部分只是故事的一半。

据O'Bryan及其团队介绍，这些3D打印硅胶医疗设备的生产成本很便宜，无论其形状或复杂程度如何。该团队声称，这可以使3D打印过程成为各地医疗专业人士的一个有吸引力的提议。

机械和航空航天副教授Tommy Angelini评论道：“公众对医疗保健费用比以往任何时候都更加敏感。几乎每个月我们都看到主要的媒体和公众抗议高昂的医疗保健费用。每个人都同意降低医药成本。”

也许令人惊讶的是，这些3D打印医疗设备作为一个完全不同的研究项目的副产品：试图制作3D打印的器官和组织。

在这项原始的生物打印研究中，佛罗里达州的研究人员发现了使用微观水凝胶颗粒打印软材料的方法。然而，这些颗粒状凝胶材料是水性的，因此与如硅胶的“油性”油墨不相容。

面对这个问题，研究人员尝试了别的东西：制作油性版本的微凝胶。

“一旦我们开始将油性硅胶油墨打印到油性微凝胶材料中，打印部件就会保持其形状，”Angelini说。“我们能够实现真正出色的3D打印硅胶部件，至少是我见过的最好的。”

所以当团队把3D打印的器官和组织放在次要位置时，他们在生物打印方面的停滞不前的研究实际上导致了一种几乎完美的3D打印医疗设备的方法。

“现实是，我们可能几十年前就将3D打印的组织和器官广泛植入到病人身上，”Angelini说。 “相比之下，无生命的医疗器械已被广泛用于植入。

“不需要长久的等待，我们先于其他生物3D打印技术开发可以广泛使用的硅胶器件，而无需技术上的有限延迟。”

据悉，该论文的标题为“研究论文中的作者，称为“Self-assembled micro-organogels for 3D printing silicone structures（用于3D打印硅胶结构的自组装微有机凝胶）”，该论文的作者有：Tapomoy Bhattacharjee、Samuel Hart、Christopher P. Kabb、Kyle D. Schulze、Indrasena Chilakala、Brent S. Sumerlin和Greg Sawyer。