В США разработали революционную систему 3D-печати тканей внутри живого организма

Калифорнийский технологический институт представил революционную систему 3D-печати тканей внутри живого организма, не требующую хирургического вмешательства. Разработка использует специальные биочернила, формирующие устойчивые структуры под воздействием ультразвука, пишет SecurityLab.Ru.

Прежние эксперименты по созданию имплантов внутри тела опирались на световые методы. Инфракрасное излучение способно работать под тонким слоем кожи и мышц, но его эффективность резко снижается с глубиной проникновения. 

В 2023 году ученые разработали первую версию «соночернил», затвердевающих при воздействии звуковых волн определенной частоты, но материал оказался чувствительным к механическим воздействиям, а тепло от ультразвука вызывало преждевременное застывание состава.

Новая система задействует усовершенствованный инъекционный биоматериал, сохраняющий текучесть при температуре тела. Состав включает несколько компонентов: свободно перемещающиеся молекулярные цепочки, способные соединяться при определенном сигнале, липидные пузырьки со связующими веществами, высвобождающимися под действием звуковых волн, и специальные маркеры, которые рассеивают колебания и светятся при активации, позволяя отслеживать процесс. Акустические волны достигают внутренних органов на расстоянии до 20 см без ущерба для окружающих тканей.

Метод уже успешно опробовали на животных. Одну из сложностей, которые еще предстоит преодолеть команде проекта, представляет работа с подвижными органами — легкими, сердцем, желудком, где непрерывные сокращения усложняют процесс формирования стабильных конструкций. В решении этих задач может помочь компьютерный интеллект: алгоритмы анализируют взаимосвязи между акустическими колебаниями, температурными показателями, характеристиками материалов и откликом организма для оптимизации моделирования. Цифровая система контроля сможет моментально адаптироваться к изменениям физиологического состояния, обеспечивая корректное затвердевание вещества в заданной форме.

До практического применения технологии пока далеко, но уже сейчас очевидны ее универсальность и широкие перспективы в медицине будущего, отмечается в материале.

Изображение в тексте: DC Studio на freepik