水凝胶3D打印可食用的软机器人漫游人体（图文教程）

    最近我们已经看到3D打印在医疗方面的应用出现得越来越多，不过多数都是在植入物、手术导板或假肢方面。通常情况下，这些都是非常罕见和严重的病例，可以说常规的治疗方案已经束手无策了，需要特殊的、有针对性的解决方法。而3D打印则最适于开发独特的解决方案，比如天工社曾经报道的，为半头人3D打印头盖骨之类的。

    而如今澳大利亚科学家正在Marc in het Panhuis的带领下，正在研究一种3D打印医疗创新技术，可以用来帮助每个人。In het Panhuis是卧龙岗（Wollongong）大学化学副教授和软性材料组组长。他正在和团队一起开发一种充满了传感器的3D打印水凝胶，这种水凝胶可以进入我们身体的任何部位。难道的这种明胶状的打印物事医疗诊断的未来？

图文：卧龙岗大学

    In het Panhuis教授解释说，他们的产品主要由在3D打印基质中的可食用电子器件组成，据天工社了解，这些产品“可以执行某种功能，然后消失。”这种“软机器人”通常需要用水凝胶（具备一定的机械性能）运送传感器。不幸的是，用水凝胶进行3D打印相当复杂，因为它们太软了。

    因此，In het Panhuis教授研究的部分内容就是寻找一种方法使水凝胶效率更高、导电、更硬、更持久。这对于当前正在进行的多种前沿研究领域都有帮助，包括仿生植入物、传感器、控释系统和软机器人等。

    幸运的是，In het Panhuis的研究小组发现，这些凝胶可通过混合两种不同的聚合物变得强度更高。 他们碰到了各种各样的的组合可以创造出这些必要的分子链接，比如明胶与京尼平（genipin）、结冷胶（gellan gum，通常在厨房使用）与氯化钠。这样的组合可生成更强、更坚实的凝胶，这种凝胶可用于大量应用。虽然3D打印的水凝胶已经非常导电（其主要成份是水），但在加入钠离子后，它们的导电性更佳。“氯化铯的导电性比氯化钠更好，但它是不可使用的材料。”

    这些可用的材料能够出色地承载3D打印的传感器。虽然In het Panhuis和他的团队还没有真正接近实现一个可打印和有效的传感器，而且这些传感器能够胜任什么任务还不清楚，但研究团队已经将其作为未来七年的研究目标之一。

    不过，本周在波士顿举行的材料研究学会秋季会议上，In het Panhuis描绘了他们试图达到的愿景。在演讲过程中，In het Panhuis描述了这些传感器如操作和摄入。依托其第四代3D生物打印机，这些水凝胶可以3D打印并包含各种可调的电子元件和传感器。这种水凝胶混合物，在冷却后，可以作为一种果冻被简单地吞下。然后，传感器就开始干活了，比如根据预先设定的程序，他们可以检查您的肠子的状况，然后通过一种尚未明确的技术将数据传递到外部设备。一旦任务完成，无害的传感器就此消失。

    虽然这种产品的出现可能还需要好几年的时间，但其中的意义不言而喻。试想：当患者只需摄入一些凝胶形状的传感器，就可以确切地知道自己究竟什么地方出了问题，那么医生可就越来越省心了。

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