巴斯大学和布里斯托大学的一组研究人员开发了一种利用声能的新型3D生物打印技术。
所谓的声光刻技术，是利用计算机控制的超声波将颗粒和液滴精确地沉积到基板上的预定图案中。这种以非接触方式控制喷雾剂的能力，可以应用于生物制造和组织工程，以及复杂的药物输送，甚至伤口愈合。
该研究的主要作者珍娜·夏皮罗（Jenna Shapiro）解释说：“声波光刻印刷技术可以在表面上对细胞和生物材料进行轻柔、非接触和快速的构图。组织工程可以使用生物制造方法来构建确定的细胞和材料结构。我们正在向生物制造工具箱中添加一项新技术。”
超声光刻工艺的渲染
超声波和粒子处理
在微粒子操作中超声的使用不是一个新的概念，而且该技术以前已经被证明悬浮小物体具有稳定的结果。这项技术的重大应用是在光谱学方面，根据流体吸收和反射的光的波长来表征其特征。
以一滴血为例，在固体基质上表征一个样本，由于血液和基质两种光的混合，结果无疑会发生偏差。在这种情况下，悬浮可以隔离血液，通过消除不必要的“噪音”，确保更准确的结果。
英国科学家将这一想法更进一步，在悬浮功能上增加了方向性元素。通过叠加几个超声驻波，该团队能够产生可控的声辐射力，引导空气中的液滴聚集到精确的水池中。
观察结果，团队成功地展示了5至20微米（粒径）范围内的超声光刻技术，即使在最复杂的物理分选技术条件下，超声光刻技术也难以克服。该方法在沉积物和下面的衬底方面都具有很大的材料灵活性。除普通气雾剂外，声波光刻技术还与荧光笔墨水、沙子、蛋白质甚至整个哺乳动物细胞相容。
使用超声光刻法构图的各种材料和基板的示例
超声光刻技术的下一步是什么？
夏皮罗（Shapiro）的研究团队打算通过在混音中引入动态控制来进一步开发该过程，从而实现对声场的实时控制。在生物制造的背景下，这将使独特的生物材料微体系结构能够实时生产和修改。研究小组还指出，哺乳动物软组织的3D生物打印用于建模和再生医学的目的特别引起他们的兴趣。
除了生物应用之外，超声光刻技术还可用于电子印刷，其使用导电纳米墨水进行电路连接。在工业过程中，该技术还可以实现精确的喷漆和喷涂应用。
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