Imprimarea 3D în interiorul corpului poate revoluționa medicina

Prin tehnicile chirurgicale minim invazive actuale, medicii ar putea insera instrumente de tipărire 3D la pacienți prin incizii mici și apoi ar putea crea noi țesuturi, potrivit Playtech.ro.

Aplicațiile potențiale pentru astfel de “bioprintări in vivo” ar putea ajuta la remedierea herniilor și la inversarea infertilității, sau chiar la utilizări în tratarea ulcerului sau a altor boli gastrice.

O mare parte din cercetările anterioare privind bioprintarea in vivo s-au concentrat pe tratamentele pielii și ale altor țesuturi din partea exterioară a corpului, deoarece echipamentul necesar este în mod normal prea mare pentru a accesa tractul digestiv și alte organe localizate central, fără intervenții chirurgicale extinse.

Un microrobot îți printează organele

În efortul lor de a trata leziunile stomacale într-un mod mai puțin invaziv, oamenii de știință din China au dorit să dezvolte un robot miniatural de bioprintare care să poată pătrunde în corpul uman cu ușurință.

Microbotul rezultat are o lățime de doar 30 de milimetri – mai puțin de jumătate din lățimea unui card de credit – și se poate plia la o lungime de 43 de milimetri.

Odată ajuns în corpul pacientului, acesta se întinde ajungând la 59 mm lungime și poate începe bioprintarea de organe.

“Echipa a construit mecanisme inteligente care fac sistemul compact atunci când intră în corp, dar se desfășoară pentru a oferi o zonă mare de lucru odată ce a trecut de constrângerile de la intrare”, spune David Hoelzle, inginer mecanic la Universitatea de Stat din Ohio.

În experimentele lor, cercetătorii din China au montat microbotul pe un endoscop și l-au introdus cu succes printr-o țeavă curbată într-un model din plastic transparent al stomacului.

Imprimarea 3D organe

Acolo, l-au folosit pentru a imprima geluri încărcate cu mucoasa stomacului uman și celulele musculare ale stomacului pe un vas de laborator. Celulele tipărite au rămas viabile și au proliferat constant pe parcursul a 10 zile.

“Acest studiu este prima încercare de a combina microroboții și bioimprimarea”, spune Tao Xu, bioinginer la Universitatea Tsinghua din Beijing și autorul principal al studiului.

Microroboții ar putea deveni o practică uzuală, dar nu vor înlocui complet practicile existente

Cercetările viitoare ar putea aduce microbotul la o lățime de 12 milimetri. Există prospecții care indică și o posibilitate de a echipa microroboții cu camere și alți senzori, în vederea efectuării unor operațiuni mai complexe.

O provocare cu bioprintarea este atașarea în mod eficient a celulelor imprimate pe organele și țesuturile moi existente. Hoelzle și colegii săi au testat o soluție potențială încercând să “vindece” puncțiile în materiale similare din punct de vedere textural – inclusiv fâșii de piept de pui crude.

În primul rând, duza imprimantei 3-D a extrudat un buton mic de cerneală bio în puncție, creând o ancoră care ar putea conecta țesutul străpuns la o structură bioprintată.

Apoi au retras încet duza, urmărindu-se în spatele unui fir de material pe care l-ar putea folosi pentru a așeza mai multe celule în exteriorul țesutului.

Hoelzle sugerează că tehnologia nu va deveni probabil niciodată capabilă să tipărească organe complexe.

În schimb, se poate dovedi utilă prin îmbunătățirea intervențiilor chirurgicale standard cu structuri tipărite relativ modeste, care ar putea elibera medicamente pentru a promova vindecarea sau a preveni infecția.