神奇3D打印水凝膠裝置：可由磁力控制在體內(nèi)精準(zhǔn)釋放藥物

南極熊2017年1月6日訊，紐約哥倫比亞大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程教授Samuel Sia及其團(tuán)隊(duì)近日開(kāi)發(fā)出了一種神奇的醫(yī)療裝置clockwork — 它沒(méi)有電池，卻可以在被送入人體后通過(guò)外部磁力控制到達(dá)指定位置然后精確釋放藥物。

▲Geneva drive結(jié)構(gòu)

據(jù)南極熊了解，這種裝置的結(jié)構(gòu)源于巧妙的Geneva drive（瑞士鐘表匠發(fā)明的一種由兩個(gè)齒輪構(gòu)成的能精準(zhǔn)走時(shí)的結(jié)構(gòu)），整體則是以3D打印水凝膠的方法實(shí)現(xiàn)的，打印+組裝耗時(shí)僅30分鐘。而之所以選擇水凝膠作材料是因?yàn)樗�既柔軟又�?jiān)韌，而且生物兼容性好。

▲打印過(guò)程

值得一提的是，打印水凝膠的方法/設(shè)備是Sia教授他們自行研發(fā)的，因?yàn)楫?dāng)前市場(chǎng)上的大多數(shù)3D打印機(jī)無(wú)法處理水凝膠這樣的材料，即便能處理，往往速度也很慢，打印一個(gè)同樣的結(jié)構(gòu)要幾個(gè)小時(shí)。

那么，這種裝置在進(jìn)入人體后是怎樣發(fā)揮作用的呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單 — 其齒輪中嵌有一塊鐵（即上面動(dòng)圖中的黑色部分），只需在體外通過(guò)磁鐵控制，齒輪就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后在與洞口對(duì)齊時(shí)將空腔中的藥物（動(dòng)圖中黃色的部分）釋放。

目前，Sia及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在患有骨癌的小鼠身上測(cè)試了這種裝置（如下圖），結(jié)果令人驚喜 — 小鼠的腫瘤生長(zhǎng)速度明顯放緩，同時(shí)其它正常部位幾乎沒(méi)有受到傷害 — 這充分說(shuō)明藥物的確實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)釋放。（欲了解詳情可點(diǎn)擊這里瀏覽他們發(fā)表在Science Robotics上的論文）

“這種裝置十分適合當(dāng)前趨勢(shì)越來(lái)越明顯的個(gè)性化醫(yī)療，”Sia表示：“不過(guò)，它目前也存在著缺陷，比如有可能被其它磁場(chǎng)影響，出現(xiàn)誤操作等。所以，我們正在嘗試通過(guò)改用無(wú)線或超聲波的驅(qū)動(dòng)方式解決這個(gè)問(wèn)題�！�

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編譯自 3ders