Научници од Калтек развија револуционерен метод кој овозможува 3Д печатење на ткиво директно во телото со помош на ултразвук, без потреба од операциј,овата технологија овозможува 3D печатење на ткиво внатре во телото без операција
Нашето тело постојано се истроши. Со текот на времето, механизмите на природна регенерација слабеат. ‘Рскавицата во колената се троши, колковите ја губат способноста да поднесуваат тежина, а третманите како оние за рак на дојка често бараат хируршко отстранување на ткивото. Бидејќи телото не може самоszd1јно да ги регенерира овие делови, единствената опција останува реконструкција со помош на биоматеријали и технологија која овозможува 3Д печатење на заменети ткива.
Досега ова главно значеше универзални импланти на колкот или градите. Во поново време се појавија персонализирани технологии за 3Д биопечатење. Но, таквите ткива сè уште се печатат надвор од телото и мора да бидат хируршки имплантирани, што го зголемува ризикот од инфекции, воспаление и го продолжува времето на закрепнување.
Научниците од Калифорнискиот институт за технологија (Калтек) сега направија огромен скок напред. Тие претставија систем за 3Д печатење на ткиво во внатрешноста на телото, без операција. Технологијата се нарекува „длабоко ин виво звучно печатење на ткиво“ (DISP) и користи био-мастило, кое е течно на телесна температура, но се стврднува под влијание на ултразвук. Дополнително, се користи молекула за следење која овозможува визуелна контрола на процесот во реално време, додека вишокот мастило безбедно се разложува во телото.
Во тестовите истражувачите успешно испечатиле ткива во стомакот на зајак и на мочниот меур на глувче. Тие, исто така, вградиле проводни наночестички за да создадат меки биосензори и „складишта“ за лекови, како што се оние против рак или бактериски инфекции, кои се активираат со ултразвук.
„Оваа студија значително го проширува досегот на печатење базирано на ултразвук и го демонстрира неговиот потенцијал за практична примена“, рече д-р Ју Шрајк Џанг од Медицинскиот факултет Харвард.
3Д биопечатењето со години ги фасцинира биоинженерите. Технологијата овозможува создавање на вештачки ткива, органи и медицински помагала. Класичниот пристап користи светлина за да ја излечи секоја слоевита структура, која може да биде бавна. Волуметриското печатење го забрзува процесот користејќи единствен, прецизен светлосен импулс. Сепак, светлината има ограничен опсег во телото – брзо се расфрла и губи интензитет, што е пречка за печатење во длабоките слоеви на ткивото.
Ултразвукот има предност овде. За разлика од светлината, може да навлезе длабоко во органите до 20 сантиметри без да предизвика штета. Научниците веќе истражија фокусиран ултразвук за следење на активноста на мозокот и мускулите. И во 2023 година тим од истражувачи развија таканаречен материјал „соно-нијанса“ кој се стврднуваше под ултразвук, но беше чувствителен на стрес и топлина во телото, компромитирајќи ја прецизноста и биокомпатибилноста.
„3D печатењето со помош наултразвук во внатрешноста на телото е потешко отколку што изгледа“, напиша проф. Xiao Kuang од Универзитетот во Висконсин.
Новиот систем DISP користи подобрена верзија на sono-ink со повеќе компоненти. Првите се молекуларни синџири кои слободно лебдат додека не добијат специфичен хемиски сигнал. Втората компонента се меурчиња исполнети со врзувачки молекули кои се ослободуваат под влијание на ултразвук. Третата компонента содржи молекули кои расфрлаат звук и светлина на одредени фреквенции, овозможувајќи прецизно следење на формирањето на ткивото.
Оваа софистицирана комбинација овозможува попрецизна контрола врз печатењето, спречува предвремени хемиски реакции и ја зголемува безбедноста на процесот.
Доколку оваа технологија се покаже успешна кај луѓето, би можела драстично да го промени начинот на кој ги поправаме оштетените ткива и ги третираме болестите, не со скалпел, туку со ултразвук, пишува SingularityHub.
(SingularityHub)
(фото: Free Maaysia Today)
