密苏里大学工程学院的研究团队近期成功开发出3D打印的人脑体模，该模型能够高度还原真实脑组织的力学、热学和介电特性。

这项成果标志着医学研究和培训可能从基于计算机的模拟转向物理测试平台，有望重塑科学家研究神经系统疾病、培训医疗专业人员以及开发个性化治疗工具的方式。

研究人员采用了嵌入式3D打印技术，这是一种在果冻状支撑浴内部而非开放空气中逐层构建软材料的技术。

这种支撑介质为打印件提供了必要的结构稳定性，从而能够复现大脑不同区域的刚度变化，同时保持器官的褶皱和沟壑。

团队开发了一种经过改良的聚合物衍生定制液态墨水，作为该技术的核心创新。研究人员可以对该墨水进行微调，通过调整其化学成分来打印出行为类似灰质或白质的区域，从而匹配脑组织的力学、热学和介电特性。

团队目前打印的模型大小约为实际大脑的15%，并计划在未来一年内完成全尺寸版本。

机械与航空航天工程助理教授克里斯托弗·奥布莱恩表示，人体组织具有惊人的异质性，他们的3D打印方法使他们能够以一种以前不可能的方式捕捉到这种复杂性。

该研究的博士生兼首席研究员穆杰塔巴·拉菲克·戈托强调，这项研究旨在为医学和科学界提供一个既真实又个性化的工具，对于改善健康和安全具有巨大潜力。

在医学研究中，“体模”特指专门设计用于复制真实生物组织材料特性和成像特征的测试模型。这款3D打印大脑体模使研究人员能够分析大脑如何响应机械力和电磁波，提供的数据超出了计算机模型模拟所能提供的范围。

这项研究的潜在应用包括外科培训环境、个性化治疗方案规划、神经退行性疾病研究，以及测试医用植入物或消费电子产品如何与脑组织相互作用。

相关研究已发表在《Materialia》期刊上，标题为：“3D-printing soft tissue phantom models from photo-crosslinkable poly(vinyl alcohol) methacrylate。”