Ssylka

Таблетка-принтер для заживления тканей изнутри

Исследователи из Школы инженерии Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали первое в мире проглатываемое биопечатающее устройство. Разработка, получившая название Магнитная эндолюминальная система осаждения (MEDS), представляет собой капсулу размером с крупную таблетку, предназначенную для неинвазивного лечения повреждений в желудочно-кишечном тракте. Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Science.
Таблетка-принтер для заживления тканей изнутри
Изображение носит иллюстративный характер

Технология разработана для решения проблемы лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, таких как воспалительное заболевание кишечника, язвенный колит, язвы и кровотечения. Только в 2019 году от подобных состояний в мире умерло 2,56 миллиона человек. Существующие методы лечения в основном направлены на купирование симптомов, а хирургическое вмешательство для восстановления тканей является высокоинвазивным, требует анестезии и несет высокий риск инфекций.

Управление капсулой MEDS осуществляется дистанционно. Внутри устройства находится небольшой магнит, который позволяет внешнему роботизированному манипулятору в операционной точно направлять принтер к целевому участку. Процесс печати не требует внутренней электроники или проводов, соединяющих устройство с внешним миром.

Для активации печатающего механизма хирург направляет на капсулу лазер ближнего инфракрасного (NIR) излучения с внешней стороны тела пациента. Излучение запускает внутренний пружинный механизм, схожий с принципом работы шариковой ручки. Пружина выталкивает биочернила из капсулы, нанося их непосредственно на поврежденную ткань.

В качестве «биочернил» используется материал, полученный из морских водорослей. Он выполняет три ключевые функции: служит каркасом для роста здоровых клеток и восстановления тканей, защищает раны от воздействия желудочного сока и может быть объединен с другими терапевтическими средствами для ускорения заживления.

После нанесения биочернил хирург может извлечь капсулу тем же пероральным путем, используя магнитную систему навигации. Сами исследователи определяют биопринтер как «по сути, контролируемый дозатор, который перемещается как минимум по двум осям для нанесения биоматериалов».

В ходе экспериментов на искусственных язвах в смоделированной ткани желудка и на модели кровотечения устройство продемонстрировало свою эффективность. Оно успешно нанесло чернила по контуру поврежденной ткани для максимального покрытия. В случае с кровотечением принтер выдавил герметик, который вызвал коагуляцию и эффективно остановил симулированное кровотечение.

Лабораторные тесты показали, что биочернила, насыщенные клетками, сохраняют свою структурную целостность более 16 дней. Они могут функционировать как «микро-биореактор», высвобождая факторы роста и привлекая новые клетки для активного содействия заживлению ран.

В будущем потенциал технологии может быть расширен для лечения других заболеваний, требующих инвазивной хирургии, включая применение в кровеносных сосудах. Для этого потребуется оснастить капсулу более сильными магнитами, чтобы увеличить дальность управления.

Прежде чем система MEDS станет общедоступным методом лечения, предстоит долгий путь, включающий проведение клинических исследований на людях. Тем не менее, руководитель Лаборатории передовых технологий производства Вивек Субраманиан и аспирант Санджай Манохаран уверены, что их работа закладывает ключевые инженерные принципы для будущих систем неинвазивной биопечати.


Новое на сайте

18817Искусственный интеллект в математике: от олимпиадного золота до решения вековых проблем 18816Радиоактивный след в Арктике: путь цезия-137 от лишайника через оленей к коренным народам 18815Критическая уязвимость WatchGuard CVE-2025-14733 с рейтингом 9.3 уже эксплуатируется в... 18814Что подготовило ночное небо на праздники 2025 года и какие астрономические явления нельзя... 18813Зачем нубийские христиане наносили татуировки на лица младенцев 1400 лет назад? 18812Как увидеть метеорный поток Урсиды в самую длинную ночь 2025 года? 18811Кто стоял за фишинговой империей RaccoonO365 и как спецслужбы ликвидировали угрозу... 18810Как злоумышленники могут использовать критическую уязвимость UEFI для взлома плат ASRock,... 18809Как наблюдать максимальное сближение с землей третьей межзвездной кометы 3I/ATLAS? 18808Передовая римская канализация не спасла легионеров от тяжелых кишечных инфекций 18807Способен ли вулканический щебень на дне океана работать как гигантская губка для... 18806Зонд NASA Europa Clipper успешно запечатлел межзвездную комету 3I/ATLAS во время полета к... 18805Может ли перенос лечения на первую половину дня удвоить выживаемость при раке легких? 18804Новая китайская группировка LongNosedGoblin использует легальные облачные сервисы для... 18803Генетический анализ раскрыл древнейший случай кровосмешения первой степени в итальянской...