Биопечать внутри тела без нарушения кожного покрова
Новая технология 3D-биопечати непосредственно внутри тела может позволить создавать сложные структуры глубоко внутри ткани без единого разреза на поверхности.
Новый подход, раскрытый в статье в журнале Science, использует сфокусированный ультразвук для формирования из введенных "био-чернил" ткане-подобные структур, что открывает дорогу для минимально инвазивных операций в области лечения рака, био-электроники и регенеративной медицины.
Разработанный инженерами Калтеха метод устраняет необходимость в хирургическом разрезе или печати с доступом к поверхности. Вместо этого, ученые просто вводят специально разработанные чернила в тело через иглу или катетер.
В основе чернил лежат липосомы - крошечные капсулы на основе жиров, похожие на те, что используются в МРНК-вакцинах. Они остаются нетронутыми при нормальной температуре тела, но разрываются при кратковременном нагревании. "Вам нужно всего несколько градусов Цельсия", - объясняет Гао, - "и тогда он высвободится".
Традиционные 3-Д принтеры используют физические сопла для нанесения материала слой за слоем. Новая технология, называемая Deep tissue In vivo Sound Printing (DISP), полностью избавляется от сопел, используя узконаправленные звуковые лучи для создания контролируемых температурных пиков, которые запускают процесс печати.
Внутри липосом находятся сшивающие агенты. После активации ультразвуком эти агенты связываются с свободными полимерными нитями в чернилах, такими как альгинат из морских водорослей или желатин из свиней — оба являются основными продуктами медицинских исследований и терапии. Это быстро образует стабильный, биосовместимый гидрогель.
Чтобы контролировать процесс в реальном времени, исследователи добавили газовые пузырьки: наноструктуры с белковой оболочкой, которые рассеивают звуковые волны и светятся при специальных ультразвуковых настройках. Это позволяет команде визуализировать как размещение чернил, так и то, успешно ли они загустели.
Помимо печати форм, команда также настраивала чернила с помощью функциональных добавок: электропроводящих наноматериалов для сенсорных устройств, живых клеток для ускорения восстановления тканей и биоадгезивов для запечатывания ран или закрепления имплантатов на месте.
Чтобы продемонстрировать потенциал DISP в медицинских условиях, исследователи протестировали его на двух животных моделях: мышах и кроликах.
Для мышей они напечатали медленно высвобождающееся депо препарата около опухоли мочевого пузыря. Используя биочернила, загруженные доксорубицином, распространенным химиотерапевтическим препаратом, они создали мягкий резервуар, предназначенный для медленного высвобождения его с течением времени. Цель: удерживать препарат сконцентрированным в месте опухоли намного дольше, чем стандартные методы лечения рака мочевого пузыря, которые часто вымываются из организма в течение нескольких часов.
Кроме того, они использовали кроликов, чтобы продемонстрировать диапазон глубины подхода, печатая гидрогелевые каркасы внутри мышечной ткани на несколько сантиметров вглубь кожи.
Биочернила оказались хорошо переносимыми, без признаков побочных реакций. Но в случае необходимости удаления, исследователи продемонстрировали, что используя ткани свиньи и курицы в лабораторных условиях, напечатанные гидрогели можно выборочно растворять с помощью химиката, обычно используемого для лечения отравления тяжелыми металлами.
Метод еще далек от клинического применения. Но он знаменует важный шаг к более точным и менее инвазивным методам лечения с использованием материалов, полученных с помощью 3D-биопечати, особенно в случаях, когда традиционная хирургия рискованна, непрактична или нежелательна.
Соусы:
![FRIDAY
■ MINOT
¿Zf MRTERtOMN
■ROCHESTER ^LÎ BUFFRL\ binghb m;
■ MINNERF0L3S*
MILWAUKEE
■ SIOUX TRLLS
■ NORFOLK
T If Rt NE
■ OMRHR ■ LINCOLN
COLUMBUS
■ INOIR
V HRNflr^NGrii:i-D
■ MCCOOK,
■ LOU] SVIL^Ç RNSVILI E
■ ROANOKE
» MEMPHIS ■ LITTÎE ROCK
■ FORT SILL
EHREVEPORf JRCKSON](https://img2.safereactor.cc/pics/post/full/политика-трамп-США-8832896.png "политика,политические новости, шутки и мемы,трамп,США,страны,сокращения,погода,Торнадо,Смерч,doge,Doge Lore,Мемы,Мемосы, мемасы, мемосики, мемесы")
Отличный комментарий!