Роботизована рука дозволить друкувати клітинами на органах всередині тіла

У чому переваги нового біопринтера?

Дослідники активно працюють над тим, щоб друкувати клітинами і вирощувати з них функціональні тканини. Це дозволило б значно просунутися у регенерації тканин і органів. Детальніше про технологію та що вже вдалося таким чином надрукувати, ми писали у розборі «Що таке біодрук?».

Зазвичай друк клітинами відбувається в лабораторних умовах, де надруковану тканину готують до імплантації в організм, вирощуючи ще певний час у біореакторі. Однак науковці Університету Нового Південного Вельсу зауважили, що за таких умов важко добитися точної відповідності імплантату та поверхні, до якої його приживлятимуть. А крім того, сам живий організм є чудовим біореактором, який може позбавити потреби у дорогих і складних підтримуючих установках, а також проведеннях ризикованих відкритих операцій. Щоб розв'язати ці питання, дослідники створили роботизовану систему, яка може друкувати клітинами безпосередньо у живому тілі.

Як працює ця система?

Науковцям вдалося втілити ідею мініатюризованого та гнучкого 3D-біопринтера, який може дістатися навіть глибоко розташованих тканин в організмі та внутрішніх органів через маленькі розрізи або природні отвори. Ця можливість забезпечується наявністю м'якої роботизованої руки з високорухомою друкуючою головкою, що прикріплюється до гнучкого змієподібного корпусу. Загалом, система має вигляд і розміри, а також відеокамеру, що уподібнює її до наявних гнучких медичних ендоскопів.

Випробовування біопринтера на моделі кишківника людини. University of New South Wales

У перших випробуваннях, віддалено керуючи гідравлічними м'язами та згинанням роботизованої руки, науковці успішно просунули принтер по моделі людського кишківника. Друкуюча головка, здатна автоматично рухатися за заданим алгоритмом у трьох напрямках, змогла нанести на внутрішню поверхню моделі кишки два шари розтопленого шоколаду, який використали для наочності. Однак система вдало друкує і живими клітинами з біочорнилом, не погіршуючи виживаність клітин, показали випробування.

Досліди на свіжому кишківнику свиней свідчать, що принтер може виконувати ще й роль багатофункціонального ендоскопічного хірургічного інструмента, використовуючи сопло як електрохірургічний ніж чи для омивання поверхні рани водою.

Демонстрація багатофункціональності біопринтера. University of New South Wales

Раніше ми писали про прототип схожого принтера, який створили для друку клітинами у шлунку, але він мав більші габарити та жорсткішу структуру за нового конкурента.

ДЖЕРЕЛО: https://nauka.ua/news