文章專區

過往科學家已研究出透過遠紅外線來讓人工運輸進生物體內的單體進行聚合反應，不過遠紅外線的穿透力有限。近日研究團隊成功利用超音波讓深皮層組織以不同的單體材料進行聚合反應，形成深皮層組織的3D 列印（3D printing）。

研究人員先將常被用作藥物輸送的低溫敏感脂質體（liposome）作為載體，並將交聯劑（cross-linking agent）包覆在載體中，形成一顆微小囊泡。這些囊泡再被浸漬在3D 列印所需的溶液中，其中溶液含有單體材料〔註1〕、顯影劑〔註2〕及想要運送入特定細胞的藥物或其他貨物（細胞體或導電材料）。接著，科學家將這種生物墨水直接注射進生物體內。科學家利用超音波，讓特定細胞的溫度提高約5℃，此時裝有藥物的囊泡會因表面低溫敏感的外膜發生結構變化而破裂，讓囊泡釋放交聯劑，進而啟動交聯反應。過程中，藉由顯影劑讓科學家了解透過超音波控制的3D 列印發生的位置及時間，以實現客製化的3D 列印。

〔註1〕單體材料為3D 列印時使用的建材，其中此技術使用的是具有生物相容性的單體材料。

〔註2〕當交聯反應發生時，顯影劑會變色，方便用來觀察交聯劑是否作用及反應是否發生。

最終，團隊也將此技術應用於小鼠癌症治療及兔子腿部組織的重建技術中，展現此藉由聲音控制的體內3D 列印技術用於藥物遞送及建造體內組織的潛力。研究團隊表示，他們將進一步把此技術應用在大型動物中，並期望未來能應用於人類臨床治療。

Gao, W. et al. (2025). Imaging-guided deep tissue in vivo sound printing. Science, 388, 6747.