杜克大學(xué)和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過開發(fā)一種生物兼容墨水，利用超聲波在深層組織中凝固，從而在三維打印領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步。這一創(chuàng)新技術(shù)可在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)，如骨骼愈合和心臟瓣膜修復(fù)。這項(xiàng)技術(shù)最近登上了《科學(xué)》雜志，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的三維打印提供了一種新方法。

傳統(tǒng)的三維打印方法，尤其是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的三維打印方法，由于依賴于光線而無法穿透深層組織，因此面臨著局限性。新開發(fā)的深穿透聲學(xué)體積打印（DVAP）方法使用一種被稱為聲墨的專用墨水，這種墨水能對(duì)聲波而不是光線做出反應(yīng)。這種方法大大擴(kuò)展了三維打印的范圍，可以高精度地打印深層組織。

DVAP 利用聲熱效應(yīng)進(jìn)行操作，吸收的聲波會(huì)使溫度升高，從而使墨水凝固。聲波墨水是一種水凝膠、微顆粒和分子的混合物，專門針對(duì)超聲波而設(shè)計(jì)。這種超聲波打印技術(shù)由杜克大學(xué)的姚俊杰（Junjie Yao）首創(chuàng)，可以打印出多種結(jié)構(gòu)，例如骨質(zhì)支架和用于器官的水凝膠氣泡。

張說："我們還遠(yuǎn)未將這一工具應(yīng)用于臨床，但這些測試再次證實(shí)了這一技術(shù)的潛力。"

杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系副教授姚俊杰說："由于我們可以通過組織打印，這使得傳統(tǒng)上涉及侵入性和破壞性方法的手術(shù)和治療有了很多潛在的應(yīng)用。這項(xiàng)工作為 3D 打印領(lǐng)域開辟了一條令人興奮的新途徑，我們很高興能共同探索這一工具的潛力。"

DVAP 的多功能性通過其可調(diào)節(jié)的成分得到了進(jìn)一步體現(xiàn)，從而能夠創(chuàng)建具有不同耐久性和降解性的結(jié)構(gòu)。研究小組成功地進(jìn)行了山羊心臟切片密封試驗(yàn)、雞腿骨缺損模型組織再生試驗(yàn)，以及在肝臟組織中使用注入化療藥物的墨水進(jìn)行治療藥物遞送試驗(yàn)。這些測試展示了 DVAP 在各種醫(yī)療應(yīng)用中的潛力，而且不會(huì)損壞周圍組織。