Дослідники створили інноваційну технологію 3D-друку безпосередньо в організмі, використовуючи звукові хвилі.

Технологія дозволяє друкувати біоматеріали в глибоких тканинах за допомогою ультразвуку, відкриваючи шлях до цільової доставки ліків, регенерації тканин і навіть "зшивання" внутрішніх поранень без інвазивних операцій.

Команда дослідників під керівництвом Каліфорнійського технологічного інституту створила метод 3D-друку полімерів безпосередньо всередині живого організму.

Попередні методи друку в тілі використовували інфрачервоне світло, яке має обмежену глибину проникнення, лише трохи нижче шкіри. Нова технологія, названа DIS, дозволяє локалізовано підвищити температуру в обраній ділянці організму на 5°C, щоб активувати процес полімеризації - зв'язування молекул у тривимірну структуру.

Для реалізації цієї технології дослідники використали ліпосоми — дрібні жирові капсули, які заповнили спеціальними речовинами, що забезпечують зшивання полімерів. Коли ультразвукові хвилі нагрівають певну ділянку, ліпосоми вивільняють свої агенти, і в цьому місці відбувається процес друку. Ін'єкція також містить мономери, контрастні речовини для візуалізації, а також корисні компоненти, такі як лікарські препарати або клітини. Завдяки ультразвуковим зображенням можна точно відслідковувати, де саме проходить друк, оскільки в момент полімеризації змінюється контрастність зображення через використання газових капсул, отриманих з бактерій.

Цей метод вже тестували на мишах: полімери, що містять хіміотерапевтичний засіб доксорубіцин, були надруковані в безпосередній близькості до пухлини сечового міхура. Внаслідок цього було зафіксовано значно вищий рівень загибелі пухлинних клітин у порівнянні зі стандартними ін'єкціями препарату.

Ця технологія відкриває нові можливості не лише для виготовлення гелів, які використовуються для доставки медичних препаратів і клітин, але й для розробки інноваційних полімерів, здатних контролювати життєві функції, такі як електрокардіограми. У перспективі дослідники мають намір вдосконалити DISP за допомогою штучного інтелекту, що дозволить здійснювати автономний друк в динамічному середовищі, наприклад, безпосередньо в серці під час його скорочення.

Наступним етапом стане тестування на великих тваринах, а в майбутньому, можливо, і на людях.

Дослідження опубліковано в журналі Science.

Нагадуємо, що раніше з'явилася інформація про те, що дослідники створили екологічно чистий спосіб розкладання пластмасових матеріалів.

Науковці розробили інноваційну екологічну технологію для нанесення срібла в електронних пристроях.