A fost creată o nouă metodă de imprimare 3D în corpul uman

O echipă de cercetători de la Universitatea Duke și de la Școala de Medicină Harvard (ambele din SUA) susține că a dezvoltat o nouă metodă de imprimare 3D în corpul uman, prin trimiterea de ultrasunete către o cerneală injectabilă biocompatibilă.

Așa cum este detaliat într-un nou articol publicat în revista Science, cercetarea echipei se bazează pe o cerneală fotosensibilă dezvoltată anterior, care se întărește atunci când este expusă la fascicule de lumină, permițându-le oamenilor de știință să construiască lent structuri biomedicale complicate.

• Motive să fim optimiști: Inovațiile din știință care fac lumea mai bună
• Oamenii de știință au dezvăluit coroana unei găuri negre pentru prima dată

Dar lumina poate penetra doar câțiva milimetri în țesutul unui pacient, conform unui comunicat despre cercetare. Cu toate acestea, undele sonore pot penetra mult mai adânc.

O nouă metodă de imprimare 3D în corpul uman ar putea repara organe

Noul proces de imprimare 3D în corpul uman, denumit „imprimare acustică volumetrică cu penentrare profundă” (DVAP), ar putea duce conceptul chiar mai departe, permițându-le oamenilor de știință să repare oase sau să remedieze valvele inimii care funcționează defectuos, fără a mai fi necesară chirurgia deschisă invazivă.

„DVAP se bazează pe efectul sono-termic, care apare atunci când undele sonore sunt absorbite și cresc temperatura pentru a întări cerneala noastră”, a declarat Junjie Yao, coautor al studiului și profesor asociat de inginerie biomedicală la Universitatea Duke.

„Undele de ultrasunete pot penetra de peste 100 de ori mai adânc decât lumina, păstrând totuși o precizie spațială ridicată, astfel încât putem ajunge la țesuturi, oase și organe cu o precizie spațială ridicată care nu a putut fi atinsă cu metodele de imprimare bazate pe lumină”, a adăugat Yao.

Odată ce „sono-cerneala” biocompatibilă ajunge în zona țintă, o sondă cu ultrasunete special proiectată o poate întări în acel loc pentru a crea structuri complicate.

„Cerneala este un lichid vâscos, astfel că poate fi injectat ușor într-o zonă țintă, și pe măsură ce deplasați sonda de imprimare cu ultrasunete, materialele din cerneală se vor lega și se vor întări”, a spus Y. Shrike Zhang, coautor și bioinginer asociat la Spitalul Brigham and Women’s al Universității Harvard.

„Odată ce este gata, puteți elimina orice cerneală rămasă care nu s-a solidificat folosind o seringă”, a adăugat Zhang.

Cerneala specială folosită de oamenii de știință poate lua diverse forme

Cel mai important este faptul că cercetătorii au găsit modalități de a formula noi versiuni ale „sono-cernelei” lor, de la schelete durabile asemănătoare oaselor până la valve cardiace mai moi și mai flexibile.

Într-o serie de trei teste, echipa a dezvoltat o structură specială pentru a sigila o secțiune în interiorul inimii unei capre, pentru a opri sângele din a se acumula în organ. Țesutul s-a întărit și s-a lipit în condiții de siguranță, fără complicații. Echipa a abordat și un defect osos dintr-un picior de pui.

Cercetătorii au demonstrat, de asemenea, că un hidrogel special de „sono-cerneală” poate elibera lent un medicament de chimioterapie într-un ficat.

Cu toate acestea, așa cum se întâmplă întotdeauna, mai este nevoie de multe cercetări înainte să putem spune cu certitudine dacă această tehnologie ar putea funcționa în cazul oamenilor.

„Suntem încă departe de a aduce această unealtă în clinici, dar aceste teste au reconfirmat potențialul acestei tehnologii. Suntem foarte entuziasmați să vedem unde poate merge de aici”, a spus Zhang, citat de Futurism.

Vă recomandăm să citiți și:

Un parazit existent la pisici afectează persoanele în vârstă

O nouă metodă pentru regenerarea țesutului muscular

Stresul din primii ani de viață afectează creierul mai mult decât un traumatism cranian

Bărbații din Statele Unite mor mai devreme decât femeile. Dar de ce?