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

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.

Istniejące techniki biodruku 3D wymagają, aby biomateriały były wytwarzane poza ciałem, a wszczepienie ich zwykle wymaga dużej operacji, co zwiększa ryzyko infekcji

---

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.

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.