Дивовижний біопринтер. Вчені розробили спосіб 3D-друку всередині людського тіла
Група інженерів з Університету Нового Південного Уельсу (УНЮУ) у Сіднеї розробила крихітну гнучку роботизовану руку, призначену для 3D-друку матеріалу безпосередньо на поверхні органів усередині тіла живої людини.
Футуристичний пристрій діє так само, як ендоскоп, і може проникати в певне місце всередині тіла пацієнта, щоб доставляти шари спеціального біоматеріалу для відновлення тканин, очищення ран і навіть робити точні розрізи — "дивовижний майстер на всі руки", як називають його творці. Вони кажуть, що цей пристрій може зробити революцію у деяких видах хірургії, пише Neoscope.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал . Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захоплюючі новини зі світу науки!
"Існуючі методи 3D-біодруку вимагають, щоб біоматеріали вироблялися поза тілом, а для їхньої імплантації людині зазвичай потрібна велика відкрита хірургія, що збільшує ризик зараження", — сказав Тхань Нхо До, лектор з біомедичної інженерії УНЮУ та керівник групи у своїй заяві.
"Наш гнучкий 3D-біопринтер дає змогу безпосередньо доставляти біоматеріали до цільових тканин або органів із мінімально інвазивним підходом, — додав він. — Ця система пропонує потенціал для точної тривимірної реконструкції ран усередині тіла, як-от травми стінки шлунку або ушкодження та захворювання товстої кишки".
Це не перший коли-небудь створений 3D-принтер, що працює безпосередньо в живому організмі. Наприклад, у 2020 році група китайських дослідників розробила мікроробота, якого можна використовувати для лікування виразки шлунка.
Але До і його колеги кажуть, що їхній робот удосконалює цю ідею в багатьох аспектах. По-перше, він крихітний, діаметром менше половини дюйма. Він також може згинати і скручувати своє тіло завдяки гідравліці.
Наразі команда перевірила доказ концепції всередині штучної товстої кишки і провела експерименти, що включають друк різних форм на поверхні нирки свині, хоча це і відбувалося після того, як орган був видалений у свині.
Крім матеріалів для біодруку, робот також може бути використаний для видалення певних видів раку за допомогою "електричного скальпеля" — голчастого інструменту, який може робити надрізи за допомогою крихітних електричних дуг. Вода, що прокачується через сопло, також може бути використана для видалення крові та зайвої тканини.
Дослідники припускають, що ці різні інструменти можна використовувати одночасно, що робить його остаточним "універсальним ендоскопічним інструментом, який дає змогу уникнути використання змінних інструментів, що зазвичай пов'язані з тривалішим процедурним часом і ризиком зараження".
Наступним кроком буде тестування їхнього нового м'якого робота на тваринах, щоб визначити, чи можна його безпечно використовувати і на людях. Інженери навіть планують розширити можливості інструменту за допомогою 3D-сканера в реальному часі та вбудованої камери.
Раніше Фокус писав про новий біоматеріал, який допоможе уникнути хірургічного втручання. Речовина вводиться ін'єкцією, і її можна використовувати для лікування таких станів, як серцеві напади та черепно-мозкові травми.