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传统的手术方式往往需要进行开刀，不仅会对患者造成创伤，且恢复时间长。为了实现微创手术，科学家们一直在寻找新的技术。近日，一项名为深层穿透声学体积打印（DAVP）的超声波 3D 打印技术问世，有望实现将植入物以液态形式注射入体内，然后在需要的位置凝固成型，从而显著降低手术侵入性。
在心脏模型内打印的固化声波墨水结构（红色）
据了解，目前最常见的 3D 打印技术是通过逐层沉积粘性材料并使其固化来构建三维物体。另一种名为体积打印的技术则是在容器中加入光敏树脂，然后通过光照的方式使其凝固成型。然而，这些技术都存在局限性，例如光无法穿透皮肤和生物组织，限制了其在体内应用。
为了克服这些限制，杜克大学和哈佛医学院的科学家们发明了 DAVP 技术。这种技术使用一种名为声波墨水的生物相容性“墨水”，当声波墨水吸收超声波脉冲时会加热并凝固。理论上，将声波墨水注射到需要植入物的位置，然后使用外部探头发射超声波，就可以将声波墨水凝固成所需的形状，剩余的声波墨水则可以用注射器取出。
DAVP 技术的优势在于首先是非侵入性，可以直接在体内打印植入物，无需开刀手术，大大减少了手术创伤。此外还具有可定制性，可以根据患者的具体情况设计和打印个性化的植入物。最后是多功能性，可以打印不同类型的植入物，例如骨骼、软骨、血管等。
DAVP 用于闭合山羊心脏的左心耳
研究人员已经使用 DAVP 技术成功地进行了多项实验，包括封堵山羊心脏的切口、修复鸡腿骨骼缺陷以及在肝脏组织内打印化疗药物配药水凝胶。
杜克大学的副教授 Junjie Yao 说，“这项技术有望在手术和治疗领域带来许多新的应用，这些领域传统上需要非常侵入性和破坏性的方法，这项工作为 3D 打印世界开辟了令人兴奋的新途径，我们很高兴与大家一起探索这项技术的潜力。”
相关研究成果发表在最近的《科学》杂志上。