Учените се научиха на 3D-печат на всякакви неща директно в тялото на живите организми
Някой ден лекарите ще могат да отпечатват 3D-пластири непосредствено в работещите органи, като да вземем за пример биещо сърце, или да стартират да доставят медикаменти точно в определени области на тялото, което е належащо за битката със злокачествените тумори. Всички тези задания изискват научаване, по какъв начин да се отпечатва модел надълбоко в жива тъкан —- нещо, до което учените от Калифорнийския софтуерен институт съвсем са се доближили.
Традиционно, инфрачервената светлина се употребява за полимеризация на 3D-моделите в медицината. Въпреки това, тя не прониква добре в кожата и не може да задейства полимери надълбоко в тъканите. Ето за какво учените от Калифорнийския софтуерен институт са се обърнали към ултразвука. Ултразвукът се употребява необятно за диагностика на вътрешните органи и при избрани условия може дейно да влияе върху полимерите надълбоко в тялото на животни и хора, като в същото време резервира безспорна биосъвместимост.
Учените са създали следния метод: композиция от ултразвук с липозоми, които са чувствителни към дребни температурни промени. Липозомите са клетъчноподобни сферични везикули с голям брой мастни пластове. Те към този момент се употребяват в медицината за целеустремено снабдяване на медикаменти. Изследователите са заредили липозомите с омрежващ сътрудник и ги потопили в полимерен разтвор, съдържащ мономери. В разтвора са сложени също вещество за основаване на контрастност в ултразвуковото изображение и лекарство, което ще бъде доставено като част от бъдещия 3D-модел.
Вместо или дружно с лекарството, към към момента течния полимерен разтвор могат да се прибавят проводими субстанции — сребърни или въглеродни нанотръби, които могат да се употребяват за основаване на електроди вътре в тялото върху органите, да вземем за пример за записване на ЕКГ.
Липозомните частици са чувствителни към дребните температурни промени. Това значи, че благодарение на фокусиран ултразвуков сигнал е допустимо доста точно да се увеличи температурата на задачата надълбоко в живото тяло. Достатъчно е локално повишение на температурата единствено с 5 ℃, с цел да могат липозомите да освободят свързващите субстанции и да стартират процеса на полимеризация. Контрастното вещество ви разрешава да наблюдавате формата на модела, който се образува в тъканите, и тъкмо да коригирате отпечатъка.
По време на опит върху жива мишка, учените отпечатали модел с лекарството до туморна тъкан. Наблюдението посочило, че прецизното снабдяване на медикаменти, употребявайки модела, има по-силен лечебен резултат от елементарното инжектиране на същото лекарство.
„ Вече показахме, употребявайки малко животно като образец, че можем да отпечатаме хидрогелове с лекарствено вещество за лекуване на тумори “ — споделиха учените. „ Следващата ни стъпка е да се опитаме да отпечатаме модела върху по-голямо животно и се надяваме, че в близко бъдеще ще можем да го възпроизведем и върху хора. “
