密苏里大学工程学院团队成功构建了3D打印人类大脑模型，这些模型能够模拟真实组织的力学、热学及介电特性。该进展标志着医学研究与培训可能从计算机模拟转向物理测试平台。

研究人员采用嵌入式3D打印技术——一种在制造过程中将软材料悬浮于果冻状支撑浴中的工艺——替代了传统的开放式分层打印。该方法是实现复现脑区不同刚度水平同时保持器官褶皱结构的关键。

经过改良的聚合物衍生定制液体墨水在该过程中发挥了核心作用，其性能被校准以匹配灰质与白质的特性。"人体组织具有高度异质性，由不同特性的多种材料构成，"机械与航空航天工程助理教授克里斯托弗·奥布莱恩表示。"我们的3D打印方法以前所未有的方式捕捉了这种复杂性。"

团队已打印出约为实际大脑尺寸15%的小型模型，并计划在未来一年内制作全尺寸版本。传统的软组织建模技术通常只能生成均匀结构，无法反映人体器官中物质刚度和纹理的差异。

这项研究的潜在应用包括：为医生提供可在解剖结构精确模型上练习操作的手术训练环境；基于患者特异性磁共振或计算机断层扫描数据的个性化治疗方案规划；以及对阿尔茨海默病和创伤性脑损伤等神经退行性疾病的研究。工程师还可利用该方法测试医疗植入物或消费电子产品与脑组织的相互作用。

"这项技术旨在为医学和科学界提供既真实又个性化的工具，"博士生兼首席研究员穆贾塔巴·拉菲克·戈托表示，"其对提升健康与安全的可能性是巨大的。"该研究成果已发表于《Materialia》期刊。