Biodruk 3D wewnątrz żywego ciała

Zespół badawczy z California Institute of Technology (CalTech) zaprezentował nowatorski system do drukowania 3D tkanek wewnątrz organizmu, eliminując potrzebę przeprowadzania operacji. To innowacyjne rozwiązanie, znane jako głęboki druk tkankowy in vivo (DISP), wykorzystuje wstrzykiwany biotusz w płynie, który w temperaturze ciała zestala się w pożądane struktury pod wpływem ultradźwięków. W systemie zastosowano również cząsteczkę monitorującą proces drukowania tkanek w czasie rzeczywistym. Nadmiar biotuszu jest bezpiecznie rozkładany przez organizm.

W badaniach opisanych w czasopiśmie „Science” naukowcy przeprowadzili druk 3D tkanek wewnątrz żołądka królika oraz pęcherza myszy. W ramach eksperymentów do drukowanych organów dodano przewodzące nanocząsteczki, które tworzą miękkie biosensory oraz magazyny leków przeciwnowotworowych i przeciwbakteryjnych, uwalniające swoje ładunki po naświetleniu ultradźwiękami.

Badacze wcześniej próbowali wykorzystać ultradźwięki do druku 3D wewnątrz ciała, jednak pierwotny biotusz, znany jako „sono-ink”, okazał się wrażliwy na stres i zakłócenia, a jego działanie prowadziło do znacznych wzrostów temperatury, co stanowiło zagrożenie dla organizmu. Ulepszona wersja „sono-ink” składa się z wielu składników, w tym łańcuchów cząsteczek, które normalnie unoszą się swobodnie, ale łączą się, gdy otrzymają bodziec molekularny, pęcherzyków tłuszczowych wypełnionych cząsteczkami wiążącymi, które uwalniają swoje ładunki po wystawieniu na działanie ultradźwięków, a ponadto wielu innych substancji chemicznych reagujących na ultradźwięki, co pomaga zespołowi wizualizować lokalizację biotuszu i określić, czy utworzył pożądaną strukturę.

Źródło: singularityhub.com, Fot. AI

Mirosław Usidus