Нова ультразвукова технологія друкує імпланти всередині тіла

Другий метод, відомий як об'ємний друк, використовує світлочутливу смолу желеподібну, яка розташовується в контейнері. Промені або візерунки світла проектуються через прозорі сторони контейнера, що призводить до полімеризації смоли в областях, які піддаються світлу, тоді як решта смоли залишається гелевою. Шляхом переміщення джерела світла можна поступово створити складний тривимірний об'єкт.

Одне з обмежень об'ємного друку – для передачі світла контейнер та смола мають бути прозорими. Проте людська шкіра та біологічні тканини майже непрозорі. Це означає, що світло проникає через них лише на невелику глибину, зазвичай, кілька міліметрів. Тому поки що об'ємний друк не може використовуватися для створення імплантатів усередині організму.

Вчені з Університету Дьюка та Гарвардської медичної школи винайшли нову методику, засновану на звуку під назвою глибокопроникний акустичний об'ємний друк або DAVP.

Замість світлочутливої ​​смоли тут використовуються біосумісні оброблені ультразвуком «чорнило», відомі як соно-чорнило, яке нагрівається, а потім твердне при поглинанні імпульсів ультразвуку.

Передбачається, що в'язке чорнило можна вводити в потрібну область тіла для створення імплантату. Потім шляхом спрямованого використання ультразвукових хвиль із зовнішнього датчика можна активувати їхню полімеризацію та формування всередині тіла. Після того, як сам імплантат полімеризувався і набув бажаної форми, залишки чорнила можна видалити з тіла за допомогою шприца. Залежно від передбачуваного застосування соно-чорнила можуть бути довговічними або біорозкладними, а також імітувати різні типи біологічних тканин, таких як кістка.

У ході лабораторних випробувань вчені використали технологію DAVP, щоб запечатати ділянку козячого серця (що потрібно при лікуванні неклапанної фібриляції передсердь), відновити кістковий дефект у курячій нозі, а також створили гідрогелі, здатні поширювати хіміотерапевтичні препарати всередині печінкової тканини.

Можливість друкувати через тканини відкриває широкий спектр потенційних застосувань у галузі хірургії та терапії, які часто потребують інвазивних підходів.