3D-друк унутры чалавечага цела. Як і навошта?
Вучоныя распрацавалі чарніла для 3D-прынтара, здольнае цвярдзець пад уздзеяннем ультрагуку. Новая тэхналогія дазволіць замяніць некаторыя хірургічныя працэдуры менш інвазійным умяшаннем.
Ілюстрацыйнае фота. Getty Images
За апошнія гады тэхналогія 3D-друку стала выкарыстоўвацца ў медыцыне. Вучоныя з яе дапамогай ужо даўно надрукавалі штучнае сэрца, скуру, нават у космасе здолелі надрукаваць меніск каленнага сустава. Цяпер вучоныя пайшлі далей. Тэхналогія літаральна пранікла ўнутр чалавечага цела. Сваімі вынікамі вучоныя падзяліся на старонках часопісу Science.
Новая тэхналогія, якая атрымала назву акустычага аб'ёмнага друку глыбокага пранікнення (DAVP), дазваляе друкаваць пэўныя структуры праз слаі біяматэрыялу, такія, як скура, цягліцы і косткі. Для гэтага выкарыстоўваецца спецыяльна распрацаваныя сона-чарнілы, якія ўводзяцца ў арганізм праз малюсенькі катэтар.
Чарніла адчувальныя да ўльтрагуку, таму сфакусаваны выпраменьваннік дазваляе выклікаць іх полімерызацыю аддалена, што немагчыма пры 3D-друку, які з дапамогай фотарэакцыі будуе абʼект слой за слоем.
Як сцвярджаюць вучоныя, новая тэхналогія дапаможа ператварыць некаторыя аперацыі ў менш інвазійныя, а таксама эфектыўна дастаўляць супрацьракавыя лекі непасрэдна да канкрэтнай часткі органа, што абмяжуе пабочныя эфекты.
Вучоныя правялі эксперыменты на жывёлах. Яны здолелі аднавіць пашкоджаныя вобласці сэрца казы. Падобны стан у чалавека можа прывесці да ўтварэння смяротных тромбаў ці сардэчных прыступаў. Распаўсюджаным метадам лячэння зʼяўляецца аперацыя на адкрытым сэрцы.
Каманда вучоных увяла сона-чарнілы проста ў сэрца праз крывяносныя сасуды. Пад уздзеяннем ультрагуку чарнілы ўтварылі біясумяшчальную павязку, якая счапілася з навакольнай тканінай і абараніла пашкоджаную вобласць.
У другім тэсце вучоныя ўвялі чарнілы ў пералом косці курынай нагі і рэканструявалі яе бясшоўным злучэннем з роднымі часткамі.
Схема аднаўлення пералому косткі з дапамогай акустычага аб'ёмнага друку глыбокага пранікнення. Скрын відэа матэрыялаў артыкула
У ходзе іншага эксперыменту сона-чарнілы былі напоўнены хіміятэрапеўтычным прэпаратам і гэтая сумесь была ўведзена ў пашкоджаную ракам пячонку свінні.
Пад уздзеяннем ультрагуку чарніла праніклі ў пашкоджаныя ўчасткі і на працягу тыдня паступова выпусцілі лекі ў пашкоджаныя ўчасткі, захаваўшы пры гэтым большую частку здаровых навакольных клетак. Вучоныя лічаць, што гэты метад можа дапамагчы палепшыць лячэнне раку пасля хірургічнага выдалення пухлін.
Уздзеянне сона-чарніл з лекамі на пашкоджаны ўчастак пячонкі. Скрын відэа матэрыялаў артыкула
Але да практычнага выкарыстання пры лячэнні людзей яшчэ далёка. Чарнілы павінны прайсці тэсты на нетаксічнасць. Акрамя гэтага, стымуляцыя ўльтрагукам можа награваць тканіну на 70 градусаў па Цэльсію. Вучоныя спадзяюцца ўдасканаліць і аптымізаваць тэхналогію друку, а таксама вывучыць новыя матэрыялы для чарніл. Таму хірургам давядзецца пачакаць яшчэ некалькі гадоў, пакуль ультрагукавыя друкаркі трапяць у іх распараджэнне.
Чытайце яшчэ:
