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科視點：科學挑戰直覺
Science challenges intuition
你有沒有想過，如果身體裡的某個“零件”壞了，能不能像修車一樣，不經過“大卸八塊”就能直接在內部把它修復或者替換掉？比如，牙疼得不行，醫生直接在你牙齦裡“biu”地一下列印個新牙根？或者更厲害的，腫瘤旁邊直接“長”出一個精準釋放藥物的“小倉庫”？聽起來是不是有點科幻？以前可能覺得是天方夜譚，但現在，科學家們正讓它一步步接近現實。
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新聞詳情 News details
5 月 8 日，來自美國加州理工學院的研究團隊，在《科學（Science）》期刊上發表了一項突破性研究，提出了一種可以利用超聲波引導，直接在人體深層組織內進行 3D 列印的新技術——“深層組織體內聲音列印（DISP）”。
（DISP 技術原理）
這項技術聽起來高深，但原理其實可以這樣理解：我們有一種特殊的“墨水”（複合物墨水），這種“墨水”其實是一些對低溫敏感的脂質體，裡面包裹著能讓材料凝固的“膠水”（交聯劑）。
這些“墨水”的作用是來運輸的。它可以把藥物，或者碳奈米管、銀奈米顆粒等運輸注射到體內。
然後呢，當“墨水”帶著這些有用的“貨物”到達人體內的目標位置時，只需要利用聚焦超聲波將目標區域的溫度升高一點點，大約 5 攝氏度就可以，那麼“墨水”裡的對低溫敏感的脂質體便會釋放出內部的“膠水”，固化成我們想要的 3D 結構，就像在身體裡完成了一次微型雕塑。
（利用 DISP 打印出來的不同形狀的聚合物結構）
這一技術尤其適合腫瘤治療中的靶向送藥。這就好比在腫瘤旁邊建了一個“彈藥庫”，可以持續、精準地釋放藥物，火力全開攻擊腫瘤。研究團隊在使用 DISP 將藥物送至小鼠膀胱腫瘤附近後，發現與透過直接注射藥物溶液相比，幾天內腫瘤細胞死亡的數量明顯增多。看來這個“定點爆破”效果還真不錯！
（研究團隊對老鼠進行實驗）
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背後故事 Behind the Story
其實，科學家們早就想在活體動物身體裡直接“列印”點東西了。以前有人琢磨用光來試試，畢竟光也是一種能量嘛。
比如 2023 年 9 月，《先進科學（Advanced Science）》上就有篇文章專門分析了用不同波長的光在生物組織里進行 3D 列印的可能性。結果發現，就算是穿透力最強的紅外線，也就能勉強鑽到皮下那麼深，想再往裡走就“光”有餘而力不足了。
“我們的新技術可以深入深層組織，列印各種材料，應用範圍廣泛，同時保持優異的生物相容性，”此次研究的作者在加州理工學院官網新聞中表示，“下一步，我們將嘗試在更大的動物模型上進行列印，並希望在不久的將來，能夠在人體上進行評估。”
該團隊還認為，要讓超聲波“指哪打哪”更精準，或許可以請人工智慧（AI）來幫幫忙。未來，他們希望能借助 AI，實現在心臟這種跳個不停的器官內，也能穩穩當當、自主觸發高精度列印的技術。
如果以後醫生問你：“今天想在身體裡列印個啥形狀的？”可別太驚訝哦！
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參考資料 Reference materials
1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0293
2.https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202304942
3.https://www.caltech.edu/about/news/3d-printing-in-vivo-using-sound
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