陈根：研究开发微型机器人，可进入体修复器官伤口

文/陈根

胃壁损伤是常见的消化道问题，世界上约有12%的人口患有不同程度的损伤。而如果不及时治疗，胃壁上的开放性伤口可能会导致严重后果，有时则需要手术。

现在，清华大学的研究人员通过使用微型机器人结合“原位体内生物打印”的新概念旨在体内进行组织修复，其研究成果已发表在期刊Biofabrication上，这朝着治疗胃壁损伤的新方法再进一步，也为生物打印领域建立了概念验证。

  

生物打印，即将新细胞直接输送到伤口部位以修复组织，是一种伤口修复的潜力巨大的方法。但是，传统的生物打印技术更侧重于外部站点。而生物打印机通常非常大，并且在没有侵入性手术的情况下不能应用于内部组织修复以为打印操作提供足够的空间。

为了克服这个问题，研究人员开发了一种微型机器人，它能通过内窥镜进入人体，在体内进行组织修复。该微型机器人是一种由固定基座，移动平台和三条相同运动链组成的三角机器人。为了尽可能微创，它可以在进入患者身体时向下折叠，然后在开始生物打印操作之前展开。

研究人员表示，可以在微型机器人手臂引导一个管，挤出两种类型的水凝胶生物墨水，其中一种含有人胃上皮细胞，另一种含有人胃平滑肌细胞。它们沉积在两个独立的层中，以形成覆盖伤口的支架。

随后，研究人员用两种方式测试了这个系统。首先，用人胃和内窥镜的生物模型来模拟该过程的插入和打印操作元件。其次，研究人员在细胞培养皿中进行了生物打印测试，以测试该装置在生物打印活细胞和修复伤口方面的有效性。

两项测试都显示出有希望的结果。10天的细胞培养表明，印刷的细胞保持高活力和稳定的增殖，这也表明印刷的组织支架中细胞具有良好的生物学功能。

虽然这只是微型机器人原位修复胃壁损伤的第一步，但这项研究证实了这一概念治疗胃壁损伤的可行性，当然，研究人员还需要做更多的工作来实现它，，比如进一步小型化机器人的印刷平台，完善生物油墨，但最后的应用已经可期。