生物3D打印技术在组织和器官修复领域展现了其独特优势，尤其是在制造生物活性组织工程支架方面。然而，该技术在临床转化过程中仍面临诸多挑战。传统的生物3D打印支架从体外制造到术中植入需要经历复杂的中间处理环节，难以满足患者的即时治疗需求。同时，支架与伤口形状不匹配的问题也时有发生，此外，生物3D打印设备的高昂投资成本和复杂的操作流程也限制了其广泛的临床应用。为了解决这些问题，原位生物打印技术应运而生。该技术通过根据患者受伤部位的特性，直接在伤口处进行生物墨水打印，旨在突破上述临床转化瓶颈，为个性化、即时治疗带来新的希望。

2024年9月，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）赵晓丽与潘浩波研究员研究团队，携手深圳理工大学（简称“深理工”）吕维加教授团队，在国际Top期刊《Advanced Science》发表了题为“A Programmable Handheld Extrusion-Based Bioprinting Platform for In Situ Skin Wounds Dressing: Balance Mobility and Customizability”的研究论文。该论文介绍了一款新型原位生物打印设备。该设备集成可编程控制与手持操作的双重优势，巧妙地平衡了打印的精准度与操作的灵活性，特别适用于战场、偏远地区等特殊环境下的皮肤创伤修复需求。

本研究提出了一种结合程序化操控与手持式操作的新型原位打印理念，并自主研发了可编程手持式生物3D打印机。该设备兼容机械与气压驱动，适应不同粘度的生物墨水挤出，通过智能手机APP控制，可灵活调节打印条带尺寸。凭借可编程能力和高精度定位，该打印机支持单/多墨水及单/多层结构打印，配合微通道功能喷头，具备实现梯度特征和大范围高速涂覆的能力。在离体与活体皮肤创面处理上，设备展现了优异的大面积覆盖与创面封闭性能，融合了传统机械臂式原位打印的精度与手持设备的灵活性的优势，降低了制造成本与操作难度，体现了其作为组织再生创新设备的独特价值，为高效、即时的医疗干预提供了全新解决方案。

深圳先进院赵晓丽研究员和深理工吕维加教授为论文共同通讯作者，深圳先进院王陈旻博士、硕士生胡成威与程皓津，以及香港大学戚威臣博士为文章共同第一作者；深圳先进院为第一单位。研究得到了深理工徐家科教授的指导，并获得香港大学深圳医院，博志生物科技(深圳)有限公司和苏州诺普再生医学有限公司的技术支持。本项目由科技部重点研发计划、国家自然科学基金以及深圳市“三名工程”等资助。

一款通过智能手机APP控制的手持式生物3D打印机，可将生物墨水精准覆盖在皮肤创面上，按需进行原位修复，提供高效、精准的大面积皮肤创伤即时处理方案。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202405823