Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее разработали гибкий 3D-биопринтер, который может наносить органический материал на ткани человеческого тела изнутри. В отличие от других подходов к биопечати, эта система минимально инвазивна и в будущем поможет избежать больших операций или удаления органов.
Принтер F3DB разработан в виде роботизированной руки, соединенной катетером с гибкой печатающей головкой. Диаметр механизма схож с диаметром эндоскопа (приблизительно 11-13 миллиметров) — достаточно мал для введения через рот или задний проход. Кроме того, устройство может разбрызгивать струи воды на целевой участок, а сопло печатающей головки выполнять роль электрического скальпеля. Команда надеется, что этот многофункциональный подход в будущем станет универсальным инструментом (разрез, очищение и печать) для минимально инвазивных операций.
Роботизированная рука работает с помощью гидравлической системы, состоящей из трех сильфонных приводов из мягкой ткани. Они в свою очередь запускаются специальными шприцами с приводом от двигателя постоянного тока, которые перекачивают воду. Гибкая печатающая головка позволяет печатающему соплу двигаться в трех направлениях, как у обычного настольного 3D-принтера. Кроме того, устройство содержит миниатюрную камеру, которая позволяет хирургу следить за процессом в режиме реального времени.
Исследовательская группа провела первые лабораторные испытания с использованием шоколада и жидкого силикона. Позже устройство протестировали на почке свиньи и внутри напечатанной толстой кишки.
«Мы видели, как клетки росли каждый день и увеличились в четыре раза на седьмой день, последний день эксперимента. Результаты показывают, что F3DB обладает мощным потенциалом для превращения в универсальный эндоскопический инструмент», — сказал Тхань Нхо К, один из руководителей группы и старший преподаватель Высшей школы биомедицинской инженерии Университета Нового Южного Уэльса.
До старта реального применения в человеческом теле пройдет не менее 5-7 лет – до этого ученые изучат и испытают использование принтера на животных.
Исследование было опубликовано в феврале в журнале Advanced Science.
Источник: Engadget, IEEE Spectrum