Ученые из Австралии разработали гибкую мягкую роботизированную руку, которая печатает 3D клетки в органах, тем самым минуя множество рисков, связанных с хирургическим вмешательством. Бета-версия революционной технологии была описана в прошлом месяце в журнале Advanced Science.
"Наш гибкий 3D-биопринтер позволяет доставлять биоматериалы непосредственно в целевые ткани или органы минимально инвазивным путем", - заявил в пресс-релизе доктор Тан Нхо До, ведущий исследователь из Университета Нового Южного Уэльса.
Небольшая гибкая рука-робот, получившая название F3DB, оснащена поворотным механизмом, который печатает био-чернилами, материалами на основе полимеров, используемыми для создания живых тканей. Гидравлика позволяет манипулятору сгибаться и разгибаться, а контроллеры регулируют жесткость с помощью эластичных трубок. Самое главное, что каждый компонент управляется извне.
Маневренность и размеры устройства позволяют вводить его, как эндоскоп, в труднодоступные разрезы и отверстия, например, в прямую кишку. "Такая система позволяет точно реконструировать трехмерные раны внутри тела, например, повреждения стенок желудка или повреждения и внутри толстой кишки", - сказал До.
Благодаря подобной хирургической точности врачи могут обойти многие опасные моменты, связанные с существующими методами трехмерной биопечати, которые "требуют изготовления биоматериалов вне организма", - пояснил До. "Для имплантации таких материалов человеку обычно требуется большая открытая операция, что повышает риск заражения". Он добавил, что устройство также может смягчить "несоответствие между 3D-печатными биоматериалами и целевыми тканями/органами", а также структурные повреждения при обработке и транспортировке.
Ученые утверждают, что они успешно протестировали прототип внутри искусственной толстой кишки. Кроме того, они напечатали на 3D-принтере множество материалов различной формы на поверхности свиной почки.
3D-печать - не единственная функция F3DB. Словно хирургический швейцарский нож, эндоскопический бот может делать все: от вырезания раковых опухолей до очистки от крови - эти возможности также были испытаны на кишечнике свиньи. Кроме того, это чудо медицины может способствовать более быстрому заживлению, одновременно укрепляя область раны биоматериалом, как органический пластырь. "Разработанный F3DB был задуман как универсальный эндоскопический инструмент, позволяющий избежать использования меняющихся инструментов, что обычно связано с увеличением времени процедуры и риском инфицирования", - рассказал Май Тхань Тай, аспирант, участвовавший в исследовании.
Сейчас ученые работают над новыми функциями робота, включая встроенную камеру и сканер, которые позволят операторам печатать необходимые ткани в режиме реального времени. Между тем, следующий этап работы над ботом включает в себя пробный запуск на живых животных, чтобы определить его практическое применение.
По словам исследователей, при дальнейшей доработке F3DB может стать доступным для медицинских работников через пять-семь лет. Цель ученых - революционизировать биопринтинг и поддержать будущую разработку передовых эндоскопических хирургических роботов.
Подписывайтесь на Телеграм
Еще от Аммиак: