3D-печать внутри тела: революция в медицинской науке и практике

Новый метод ультразвуковой технологии может использоваться для 3D-печати имплантатов непосредственно внутри тела. Эта инновация обещает сделать хирургические операции менее инвазивными, позволяя вводить имплантаты в жидком виде, которые затем твердеют на месте.

Традиционно 3D-печать включает создание трехмерных объектов путем нанесения последовательных слоев вязкого материала, который затем затвердевает. Однако ученые из Дьюкского университета и Медицинской школы Гарварда разработали новый метод, основанный на звуке, названный глубокопроникающей акустической объемной печатью (DVAP). Вместо фоточувствительной смолы, метод использует биосовместимые сонифицированные чернила – так называемые сонические чернила – которые нагреваются и затвердевают при поглощении ультразвуковых импульсов.

Эти вязкие чернила могут быть введены в часть тела, где требуется имплантат, а затем облучены глубоко проникающими ультразвуковыми волнами, подаваемыми с помощью стратегически сфокусированного внешнего зонда. После того как имплантат примет желаемую форму, оставшиеся чернила можно удалить из организма с помощью шприца.

В зависимости от предполагаемого применения, сонические чернила могут быть разработаны так, чтобы они были долговечными или биоразлагаемыми, а также имитировали различные типы биологических тканей, например, кость.

В лабораторных испытаниях ученые уже использовали технологию DVAP для блокировки секции сердца козы (как это требуется при лечении не клапанной фибрилляции предсердий), ремонта костного дефекта в ноге курицы и печати гидрогелей, высвобождающих противоопухолевые препараты, внутри печеночной ткани.

"Благодаря возможности печати через ткань, этот метод открывает множество потенциальных применений в хирургии и терапии, которые традиционно включают в себя очень инвазивные и деструктивные методы", - заявил ассоциированный профессор Дьюкского университета Цзюнцзе Яо, который возглавил исследование вместе с ассоциированным профессором Гарвардской медицинской школы И. Шрайком Чжаном и научным сотрудником Сяо Куангом.

Статья об исследовании недавно была опубликована в журнале Science .