Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту представили революційну технологію — 3D-друк полімерних матеріалів безпосередньо всередині живого організму за допомогою ультразвуку. Метод відкриває нові можливості для регенерації тканин, адресної доставки ліків і безопераційного загоєння внутрішніх пошкоджень.
Технологію назвали DISP (directed internal sound printing). Її суть полягає у використанні ультразвукових хвиль, які локально підвищують температуру в тканинах на 5°C — цього достатньо, щоб активувати полімеризацію біоматеріалу без пошкодження навколишніх структур.
Як працює нова система друку
Для реалізації технології вчені розробили ін’єкційний склад, що містить:
- мономери для створення полімерної сітки;
- контрастну речовину для ультразвукової візуалізації;
- ліпосоми — жирові капсули з активними агентами для зшивання полімерів;
- навантаження: медикаменти, клітини або інші терапевтичні компоненти.
Під час ультразвукового опромінення ліпосоми вивільняють активатор у заданій зоні, де відбувається формування 3D-структури. Спеціальні газові капсули на основі бактеріальних компонентів змінюють контрастність зображення в момент полімеризації, що дозволяє точно контролювати процес.
Випробування на тваринах
Метод уже продемонстрував свою ефективність на мишах. Вчені надрукували полімерну капсулу з хіміотерапевтичним препаратом доксорубіцином біля пухлини сечового міхура. У результаті було зафіксовано значно більший рівень загибелі ракових клітин у порівнянні зі стандартною ін’єкцією препарату.
Застосування і перспективи
Технологія може бути використана не лише для доставки ліків, а й для створення провідних структур всередині тіла — наприклад, для моніторингу ЕКГ або стимуляції м’язів. У майбутньому DISP може доповнитися штучним інтелектом, який дозволить автономно друкувати навіть у русі — зокрема, всередині б’ючогося серця.
Наразі команда готується до випробувань на великих тваринах, що стане наступним кроком перед потенційним застосуванням технології на людях.
“Це перший крок до безопераційної біоінженерії прямо всередині тіла”, — йдеться в публікації журналу Science, де й описано дослідження.
Залишити коментар