Ученые разработали технологию 3D-печати внутри тела с помощью звука

Фото: Getty Images

Команда исследователей под руководством Калифорнийского технологического института создала метод 3D-печати полимеров непосредственно внутри живого организма.

Предыдущие методы печати в теле использовали инфракрасный свет, который имеет ограниченную глубину проникновения, лишь немного ниже кожи. Новая технология, названная DIS, позволяет локально повысить температуру в выбранной области организма на 5°C, чтобы активировать процесс полимеризации - связывания молекул в трехмерную структуру.

Для этого ученые применили липосомы - маленькие жировые капсулы, которые заполнили специальными агентами для сшивания полимеров. Когда ультразвук нагревает нужную зону, липосомы высвобождают агент, и в этом месте происходит печать. В состав инъекции также входят мономеры, контрастное вещество для визуализации и полезная нагрузка, такая как, например, лекарства или клетки. Ультразвуковые изображения позволяют точно отслеживать, где именно происходит печать, поскольку в момент полимеризации изменяется контрастность изображения благодаря использованным газовым капсулам из бактерий.

Метод уже испытали на мышах: полимеры с химиотерапевтическим препаратом доксорубицином печатали возле опухоли мочевого пузыря. В результате наблюдалось значительно большее уничтожение раковых клеток по сравнению с обычной инъекцией лекарств.

Технология позволяет не только печатать гели для доставки препаратов и клеток, но и создавать проводящие полимеры для мониторинга жизненных функций, например, как в электрокардиограммах. В будущем ученые планируют усовершенствовать DISP с помощью искусственного интеллекта, что позволит автономно печатать в движении - например, внутри бьющегося сердца.

Следующим шагом являются испытания на крупных животных, а в дальнейшем, возможно, и на людях.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Карпова Рада
Журналист AOinform