В Австралії розробили пристрій для 3D-друку клітин на органах усередині тіла (5 фото + 2 відео)
Інженери з Університету Південного Уельсу в Сіднеї (UNSW) представили прототип гнучкої роботизованої руки для біопрінгінгу. 3D-біодруку на тканинах та органах всередині людського тіла.
F3DB - це універсальний ендоскопічний інструмент, який можна використовувати як для ендоскопічної хірургії, так і для друку біочорнил безпосередньо на внутрішніх органах.
Команда співробітників Лабораторії медичної робототехніки UNSW заявила, що за подальшого розвитку протягом п'яти-семи років технологія може бути використана медиками для доступу до важкодоступним областям усередині тіла через невеликі розрізи шкіри або природні отвори.
«Існуючі методи 3D-біодруку вимагають, щоб біоматеріали вироблялися поза тілом, а їх імплантації людині зазвичай потрібна велика відкрита операція у відкритому полі, що збільшує ризик зараження, - сказав провідний дослідник Тхань Нхо До. — Наш гнучкий 3D-біопринтер дозволяє безпосередньо доставляти біоматеріали в цільові тканини або органи за допомогою мінімально-інвазивного підходу».
За словами вченого, пристрій дає можливість точної тривимірної реконструкції ран усередині тіла – таких як травми стінки шлунка чи пошкодження товстої кишки. Воно оснащене триосьовим друкувальною головкою, встановленою на кінчику м'якою роботизованою руки, що складається з м'яких штучних м'язів.
Рука може рухатися в трьох напрямках, подібно до настільних. 3D-принтерам, а також згинатися та повертатися за рахунок вбудованого гідравлічного механізму Руку можна підігнати під будь-яку довжину, а її жорсткість точно налаштувати за допомогою різних типів еластичних трубок та тканин.
Друкувальну головку можна запрограмувати на друк заздалегідь заданих форм або керувати нею вручну, якщо потрібна складніша біодрук.
Розробники протестували пристрій на життєздатність клітин біоматеріалу після друку. Експерименти пройшли успішно: надруковані клітини здебільшого вижили і продовжили зростання. Через тиждень їх кількість зросла вчетверо. Результати виконаної роботи було опубліковано у журналі Advanced Science.
Автори пристрою також продемонстрували, що його можна використовувати як ендоскопічний хірургічний інструмент. Наприклад, для видалення деяких видів раку, особливо колоректального, третього за поширеністю у світі. Сопло друкувальної головки F3DB можна використовувати як електричний скальпель, який помітить, а потім зріже ракові утворення. Також через сопло можна подати воду для видалення крові та зайвої тканини на прооперованій ділянці. І негайно після цього виконати біодрук без необхідності заміни інструментів.
Вчені успішно продемонстрували виконання таких багатофункціональних процедур на кишечнику свині.
Попередній патент на пристрій отримано. Наступний етап - випробування на живих тварин та удосконалення пристрою шляхом додавання додаткових можливостей (вбудованої камери, системи сканування в реальному часі для проведення тривимірної томографії рухомих тканин усередині тіла).
