W którą stronę do serca? Ten robot może drukować 3D bezpośrednio na naszych narządach wewnątrz ciała

Daniel Górecki

Nauka

Poniedziałek, 6 marca 2023 (05:50)

Za sprawą naukowców University of New South Wales (UNSW), którzy opracowali miękkie robotyczne ramię do drukowania bezpośrednio na narządach i tkankach w ludzkim ciele, możemy przekonać się, jak wygląda prawdziwy potencjał biodruku 3D.

Ostatnie lata to prawdziwy rozkwit technologii druku 3D w produkcji biomateriałów zawierających żywe komórki (biotusze), które można wykorzystać do leczenia wielu schorzeń, np. zastępowania pozawałowych blizn sercowych czy "łatania" ścian żołądka. I jest tylko jeden problem, drukowanie odbywa się najczęściej na ogromnych urządzeniach, a wydrukowane struktury są bardzo delikatne, więc podczas ręcznego przenoszenia ich do ciała pacjenta łatwo można je uszkodzić.

To robotyczne ramię może drukować bezpośrednio na organach

Pewnym wyzwaniem jest też możliwa niezgodność między wydrukiem i powierzchnią tkanki, do której jest wszczepiany, dlatego naukowcy z nadzieją patrzą w stronę rozwiązań, które umożliwiają drukowanie bezpośrednio na tkankach wewnątrz organizmu. Jak miniaturowe elastyczne robotyczne ramię, które można wprowadzić do ciała jak endoskop i w ten sposób dostarczać biomateriały bezpośrednio na powierzchnię narządów i tkanek.

Reklama

Urządzenie prototypowe o nazwie F3DB składa się z długiego elastycznego ramienia, na końcu którego znajduje się wysoce zwrotna głowica obrotowa "drukująca" biotusz przez miniaturową wielokierunkową dyszę. To zdaniem jego autorów pozwala na wprowadzenie robota do organizmu w sposób minimalnie inwazyjny, a także wielowarstwowe drukowanie różnych form nawet w trudno dostępnych obszarach.

A kiedy F3DB zakończy drukowanie w jednym obszarze, można go skierować w inne miejsce, aby ponownie rozpocząć proces. Oznacza to, że urządzenie może być używane do drukowania biomateriałów na dużych obszarach, w tym na całej powierzchni narządów, takich jak okrężnica, żołądek, serce i pęcherz moczowy, czego nie można zrobić za pomocą dostępnych obecnie urządzeń do biodruku.

Inżynierowie przetestowali F3DB na zewnątrz ciała na płaskich i zakrzywionych powierzchniach, w tym wewnątrz sztucznej okrężnicy i na powierzchni nerki świni, używając czekolady, żelu kompozytowego i biomateriałów. Jak się okazało, robot działa świetnie i co najważniejsze, proces drukowania nie miał wpływu na komórki, bo po wydrukowaniu większość nadal żyła.