3D打印以其径直制造原型、高性能材料、多材料零件、柔性电子器件、医疗器械和工程组织的几何复杂结构的智力而备受关爱。可是当今设备的打印表率频频需要由线性平移台适度的构建平台来渐渐固化材料。立体打印是一种新兴的增材制造工夫，通过废弃渐渐的油墨更新要道，以制造具有增强的打印速率和名义质料的物体。现存的立体打印工夫果然透彻依赖于光能，以激励透明油墨中的光团员反应，这适度了材料的选拔和打印尺寸。因此，基于光的立体打印在深穿透数字制造有筹谋中的应用以及在微创制造场景中的应用被大大适度。

2023年12月7日，哈佛大学医学院Yu Shrike Zhang（张宇）副阐扬、杜克大学生物医学工程系Junjie Yao（姚俊杰）副阐扬团队融合在Science期刊发表题为“Self-enhancing sono-inks enable deep-penetration acoustic volumetric printing”的磋论说文，哈佛大学医学院匡晓博士、杜克大学荣强周博士（现于圣路易斯华盛顿大学从事有计划责任；2015年博士毕业于西北大学物理学院，导师：乔学光阐扬）/Saud Belal为论文共同第一作家，张宇副阐扬、姚俊杰副阐扬为论文共同通信作家

这项新工夫采选了一种能对声波而非后光产生反应的特殊墨水。随后有计划者使用实践和声学建模来有计划与频率和扫描速率干系的声学打印行为。DAVP好意思满了柔声流、快速声热团员和大印刷深度的重要特征，不管其光学性质怎么，齐不错打印多样局势的体积水凝胶和纳米复合材料。DAVP还允许在厘米深的生物组织中进行打印，为微创医学奠定了基础。

图1. DAVP的责任旨趣和自增强声波墨水的联想

皇冠hg86a

DVAP的第一个组成部分触及一种超声波墨水，称为超声波墨水，它是水凝胶、微粒和分子的组合，旨在稀奇对超声波作念出反应。一朝声波墨水被运输到办法区域，专用的超声波打印探头就会将聚焦超声波发送到墨水中，将其部分硬化成复杂的结构。这些结构的范围从师法骨骼硬度的六边形支架到不错搁置在器官上的水凝胶气泡。墨水自己是一种粘性液体，因此不错特别容易地注入办法区域，当挪动超声波打印探头时，墨水中的材料会集会在沿途并硬化，完成后，科研东说念主员不错通过打针器去除任何未固化的剩余墨水。这种聚焦超声打印工夫需要高水平的能量，这有可能使周围组织过热。为了处理这个问题，有计划东说念主员培育了一台共焦高强度超声波打印机。该系统使用两个超声波换能器，它们以横梁格局罗列，允许两个超声波前重迭。这种联想不仅减少了每个传感器所需的能量，还晋升了超声波打印机的分离率和速率。

图2. DAVP打印分离率的表征

最初，有计划东说念主员将一个聚焦超声波换能器吊挂在一个充满新式墨水的房间上方。换能器和墨水之间有一种“匹配介质”，这种物资在大多半超声波表率中使用，可确保超声波的有用传输。通过使用计较机圭臬精确适度超声波换能器复杂的3D通顺，有计划东说念主员梗概在墨水室内不同深度处创建多样不同的结构。这些结构具有多样尺寸和复杂的几何局势，包括多层蜂窝、分支血管麇集和一样于手或蜘蛛的复杂模子等物体。接下来，有计划东说念主员念念要细目他们的工夫是否不错用于打印生物组织。他们将厚度不等（最大17毫米）的猪组织放在充满墨水的室顶部。将换能器搁置在上方，有计划东说念主员指导超声波穿过组织并干涉下方的腔室。他们收效地通过几种不同类型的组织打印了多样不同的结构，包括猪肝脏和由多层（如皮肤、脂肪和肌肉）组成的猪组织模子。

俄罗斯卫星通讯社14日报道称，波兰12日敦促欧盟延长于本月15日到期的对乌克兰粮食进口的禁运，包括玉米、小麦、向日葵和油菜籽。次日，匈牙利也宣布，已与罗马尼亚、斯洛伐克和保加利亚达成协议，如果欧盟委员会选择不延长禁令，他们将自己禁止乌克兰粮食进口，以保护本国市场。对此，俄罗斯卫星通讯社质疑称，这些国家是酒肉朋友么？

图3. DAVP性能和材料通用性

当作新工夫的认识考证，有计划东说念主员进行了三项测试。第一项测试是用墨水阻塞山羊腹黑的一个部分。当东说念主患有非瓣膜性心房震撼时，腹黑无法平日逾越，导致血液在器官内积聚。传统疗养表率频频需要开胸手术来阻塞左心房附件，以裁汰血栓和腹黑病发作的风险。相背，有计划团队使用导管将超声墨水运输到搁置在打印室中的山羊腹黑的左心房附件。然后，超声探头将聚焦超声波穿过12mm的组织，使墨水变硬，而不会损坏周围任何器官。这一历程完成后，油墨安全粘合到了腹黑组织上，况且具有充足柔韧性，梗概承受师法腹黑逾越的通顺。随后，有计划团队测试了DVAP用于组织重建和再生的后劲。在用鸡腿制作了一个骨缺损模子后，有计划小组将声波墨水注入10mm厚的样本皮肤和肌肉组织层并使其硬化，由此产生的材料与骨骼无缝粘合，对周围组织莫得任何负面影响。终末展示了DVAP用于调养药物的运输，有计划团队在墨水中添加了一种常见的化疗药物，并将其运输到肝脏组织样本中。哄骗探针将声波墨水硬化成水凝胶，镇静开释化疗药物并扩散到肝脏组织中。天然DVAP工夫应用于临床还有很长的路要走，但这些测试再次深信了这项工夫的后劲，发展出息值得期待。

图4. DAVP用于通过组织打印和微创调养进行认识考证

哄骗FUS波的深度穿透智力、柔声流和粘弹性自增强声油墨的快速声团员，有计划者设备了一种DAVP工夫，该工夫不错在莫得构建平台的情况下以高打印保真度和分离率进行立体打印。热反映自稳当声波接管器的使用处理了FUS露出时声流和深度穿透之间的突破。自增强声墨和非线性声传播共同增强了FUS焦点处的声热加热，以竣责任为构建体素的快速和选拔性材料固化。基于热蚁合的固化机制导致了毫米级的各向异性打印分离率，这不错通过优化FUS频率和扫描速率的打印参数以及使用共焦双换能器建立来进一步晋升。FUS波的深度穿透允许不透明复合材料的立体打印和打印厘米厚的组织，而这是通过着手进的基于光的打印工夫无法好意思满的。自增强超声墨水联想不错握行到不同的系统，极地面膨胀了声学打印工夫的材料库。

作家简介

匡晓，哈佛大学医学院博士后、塔夫茨大学生物医学工程系Part-Time Instructor。有计划敬爱敬爱：交融自稳当生物材料和超声阻扰工夫，与东说念主体无缝对接，好意思满精确微创医疗。2011年本科毕业于北京化工大学材料科学与工程学院；2016年博士毕业于中国科学院化学有计划所，导师：王笃金有计划员；2016-2020年于佐治亚理工学院机械工程系从事博士后有计划，融合导师：Hang Jerry Qi阐扬；2020年于今于哈佛大学医学院从事博士后有计划，融合导师：Yu Shrike Zhang（张宇）阐扬；2023年1月于今于塔夫茨大学生物医学工程系开展有计划责任。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi1563

免责声明：部分而已可能来源于麇集，转载的办法在于传递更多信息及共享，并不料味着赞同其不雅点或阐述其真正性，也不组成其他提议。仅提供探讨平台，不为其版权肃肃。如触及侵权，请干系咱们实时修改或删除。原创著作宽饶个东说念主转发和共享，刊物或媒体如需转载请干系。干系邮箱：chem@chemshow.cn

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

宽饶众人学者提供化学化工、材料科学与工程及生物医学工程等产学研方面的稿件至chem@chemshow.cn，并请注明留心干系信息。化学与材料科学会实时选用推送。

• 体育
• 欧博
• 直营
• 皇冠体育怎么提现
• 阐扬