位於德國的研究人員最近取得了一項重大突破，這項創新有潛力徹底改變再生醫學的未來。他們開發出了一款迷你 3D 打印機，能夠在人體內創造生物組織。這個項目由微光學和光纖基礎 3D 打印專家安德烈亞·圖盧茲（Andrea Toulouse）博士領導，圖盧茲來自斯圖加特大學應用光學研究所。該項目的目標是通過內窺鏡微光學技術實現體內組織修復的現實。圖盧茲博士獲得了來自卡爾·蔡司基金會（Carl Zeiss Foundation）2 百萬美元的資金，以建立一個新的初級研究小組，名為 3D 內窺鏡微製造（3DEndoFab）。該團隊希望推進一種結合光子技術、生物技術和精密工程的方法。圖盧茲表示：「領導我的獨立初級研究小組使我能夠以責任和自由推進內窺鏡 3D 打印的研究。」
雖然傳統生物打印技術已經能夠創造如軟骨和肌肉等組織，但將這些組織植入人體仍然是一個重大挑戰。傳統打印機的體積過大且缺乏在人體內操作所需的精確度。圖盧茲的方案旨在將 3D 打印技術微型化，通過細光纖進行操作，以解決現有技術的缺陷。這一技術將能夠在身體需要的地方直接打印複雜結構，消除移植預先生長組織的需要。研究小組使用了一根非常細的光纖來進行 3D 打印，這根光纖的直徑甚至比鉛筆的鉛芯還要細。光纖的頂端安裝了一個微型的 3D 打印透鏡，大小僅相當於一粒鹽。這個透鏡能夠將激光光束聚焦，以逐層固化生物墨水，形成活組織。
在這項研究中，3DEndoFab小組與斯圖加特大學生物材料與生物分子系統研究所的邁克爾·海曼（Michael Heymann）博士合作。團隊的目標不僅是完善打印過程，還要創造出能安全地融入人體的生物墨水。先前在 EndoPrint3D 項目下進行的研究成功證明了利用超短的飛秒激光脈沖通過光纖進行 3D 打印的可行性。圖盧茲現在打算更進一步，實現微米級的打印解析度，同時使用與活細胞相容的可生物降解材料。她強調，將「想法推進到最終」是非常重要的，並確保這些想法有明確的醫療應用路徑。為了促進臨床應用的轉化，圖盧茲將其小組納入新的生物智能圖賓根斯圖加特（BITS）研究網絡，這一網絡隸屬於網絡谷（Cyber Valley），旨在將先進的機器人技術、生物工程和人工智能結合起來，以推動健康創新。團隊也希望探討微型支架是否能引導人類細胞生長，以及一旦開始打印，身體是否可以被刺激以完成組織再生的過程。
