Kiemelt kép: Jacobs School of Engineering, UC San Diego
A Sydney-i Új Dél-Wales Egyetemen különleges gépezetet, bioanyagokat közvetlenül az emberi testben nyomtató parányi, rugalmas robotkart, lényegében 3D bioprintert fejlesztettek. Az F3DB nevű gépecskét úgy lehet a testbe juttatni, mint az endoszkópot, ahol aztán szervekre, szövetekre printel.
A kívülről vezérelhető, hosszú és rugalmas, kígyószerű robotkarra szerelt forgófeje különlegesen jól manőverezhető. Gyors alkalmazásra azonban ne számítsunk, mert – a 3D bionyomtatásnak hosszú utat kell még megtennie – bőven van mit finomítani rajta. A fejlesztők öt-hét évről beszélnek, F3DB akkor válhat orvosok hasznos műszerévé, juthat el a szervezet nehezen elérhető részeire. Eddig csak mesterséges vastagbélben tesztelték, illetve sertésvese felületére nyomtattak vele különféle formákat.
Szuper endoszkóp
Komoly előnyére válik, hogy a testen kívül készült anyagokkal dolgozó mai bionyomtató technológiákkal szemben, minimális beavatkozásra lesz szükség, és az anyag közvetlenül eljuttatható a célszervhez, szövethez. Belső sebek pontos 3D rekonstrukcióját is lehetővé teszi.
3D bionyomtatás (Kép: Jacobs School of Engineering, UC San Diego)
A prototípussal (ott tartanak) többrétegű, változatos formájú és méretű bioanyagok nyomtathatók. A fejlesztéssel a jelenlegi 3D bionyomtatás korlátait feszegetik, például azt, hogy még nem létezik a szervezetben működő, belső szerveken dolgozó bioprinter. A prototípus 11 milliméter átmérőjű legkisebb változata akkora, mint a kereskedelmi forgalomban beszerezhető, az emberi gyomorba, bélbe juttatható endoszkópok. A kutatók elmondták, hogy a méret könnyen csökkenthető, és ennek megfelelően, a jövőben, majd ha eljön a tényleges orvosi alkalmazás ideje, kisebb változatok várhatók.
A gépecskében két kiforróban lévő technológiát kombináltak egybe: 3D bionyomtatást és puha robotikát (soft robotics). A puha mesterséges izmokból álló nyomtatófej három irányban mozog, egyébként pedig a sima asztali 3D printerekhez hasonlóan működik. A hidraulikának köszönhetően, a kar hajlítható, csavarható, és olyan hosszúra alakítható ki, amekkorára csak akarjuk. Merevsége változatos, elasztikus csövekkel szabályozható, finomhangolható.
Egy hét alatt megnégyszereződnek a nyomtatott sejtek
Maga a nyomtató-fúvóka programozható, előre meghatározott alakzatok printelhetők vele, de bonyolultabb esetekben természetesen manuálisan is működtethető. A teszteknél kiderült, hogy a sejtek állapotát nem rontja a nyomtatás, zömük az utómunkálatoknál is él, majd a következő napokban szaporodtak, gyarapodtak, és egy hét múlva már megnégyszereződtek.
Puha robot (Kép: Wikimedia Commons)
A kutatók szerint F3DB valószínűleg rákos sejtek eltávolításánál lehet a leghasznosabb: ezekben az esetekben a fúvóka elektromos szikeként jelölheti meg, majd távolíthatja el a kóros elváltozásokat. Mivel elboldogul a vízzel, fertőtlenít is egyben, és felgyorsítja a gyógyulást.
Következő lépésben élő állatokon tesztelhetik, majd további funkciókkal bővítik: kamerát, valósidejű szkennelő rendszert integrálnak bele. Ezek a szerkentyűk a szervezeten belül mozgó szövetekről fognak 3D tomográfiát készíteni.
