研究人员近日展示了一种利用蚊子天然解剖结构实现高精度制造的新型3D打印方法。这项被命名为"3D死亡打印"的技术，将雌性埃及伊蚊的口器作为生物打印喷嘴，能够制造线宽低至20微米的结构——其精度约为商用36号金属喷嘴的两倍。

由休斯顿大学贾斯汀·普马、杨震等人于2025年11月19日发表在《科学进展》期刊的研究论文，介绍了一种将无生命生物材料直接集成到工程系统中的生物混合制造方法。蚊子口器细长笔直的结构及其内部力学特性使其可承受高达60千帕的内部压力，足以满足直接墨水书写3D打印过程中的连续墨水挤出需求。

生物微尺度打印喷嘴
研究人员在调查了包括螫针、毒牙和植物木质部导管在内的数十种天然结构后，确定蚊子口器是微尺度流体分配的理想候选。蚊子口针平均内径约20-25微米，硬度约200兆帕，机械稳定性堪比塑料材质，同时其内部几何结构适合层流流体输送。

当蚊子口器喷嘴被安装在定制构建的直接墨水书写3D打印机上时，成功打印出蜂窝晶格、枫叶图案以及负载活体癌细胞与红血细胞的生物支架等复杂几何结构。打印的细胞结构存活率超过86%，表明该喷嘴能够处理生物敏感材料且不会产生过度剪切应力。

低成本合成喷嘴替代方案
传统的微点胶喷嘴通常由金属或塑料制成，单价最高可达80美元。相比之下，使用实验室培育并经灭菌处理的蚊子材料制造的生物喷嘴成本不足1美元。研究人员估算每支蚊子口器喷嘴制备成本约0.8美元，使其成为传统喷嘴的经济型可生物降解替代品。

虽然生物喷嘴的耐压性（约60千帕即破裂）低于耐压超过2万千帕的硼硅酸盐玻璃等材质，但其具有更好的柔韧性和环境可持续性。在冷冻储存条件下，蚊子基喷嘴的功能可保持长达一年。

研究团队将这项工作视为将生物材料融入先进制造的重要一步，未来天然微结构有望替代复杂的不可生物降解组件。研究人员指出，后续研究或将探索猎蝽、采采蝇、蚜虫等其他昆虫衍生的喷嘴，以进一步拓展可持续生物混合制造工具的应用范围。