A gyomorfekélyek és egyéb, a gyomorban lévő sebek minden nyolcadik ember életét nehezíti meg. Viszont a hagyományos kezeléseknek vannak hátrányai, ezért tudósok elkezdtek kidolgozni egy új eljárást a 3D nyomtatás segítségével, amellyel az élő sejteket közvetlenül az emberi testben nyomtatnák ki.
Ugyanúgy, mint egy hagyományos 3D nyomtató, a bionyomtatók is rétegről rétegre építik fel a megtervezett struktúrát, csak a műanyag helyett sejteket nyomtatnak a szövetek, szervek előállításához. A kutatás célja a szervadományozás várólistájának lerövidítése.
Az ötlet azon alapszik, hogy minimálisan invazív műtéti technikákat alkalmazzák, hogy a 3D-s nyomtatási eszközöket behelyezzék a páciensbe kis bemetszéseken keresztül, és azzal fektetnék le az új szöveteket. Az ilyen „in vivo bionyomtatás” lehetséges alkalmazásai lehetnek műtéti hálók, amelyek elősegítik a sérvek és a petefészek gyógyítását a meddőség visszafordítása érdekében.
Az in vivo bionyomtatással kapcsolatos korábbi kutatások nagy része a test külső részén található bőr és más szövetek kezelésére összpontosult, mivel a szükséges felszerelés általában túl nagy ahhoz, hogy kiterjedt műtét nélkül hozzáférhessen az emésztőrendszerhez és más központi elhelyezkedésű szervhez. A gyomor elváltozásainak kevésbé invazív kezelése érdekében a kínai tudósok egy miniatűr biográfiai robotot akartak kifejleszteni, amely viszonylag könnyen bejuttatható az emberi testbe. A kutatók elektronikus eszközök, például mechanikus méhek és csótány ihlette robotok létrehozására a meglévő technikákat használták – mondja a tanulmány vezető szerzője, Tao Xu, a pekingi Tsinghua Egyetem biomérnöke.
Az így kapott mikrorobot mindössze 30 milliméter széles és 43 milliméteres hosszra hajtható össze. A páciens testébe kerülve viszont 59 mm hosszúra tud megnyúlni. Kísérleteik során a kutatók a mikrorobotot egy endoszkópra helyezték, és egy ívelt csövön keresztül sikeresen bejuttatták egy gyomor műanyag modelljébe. Ott gyomornyálkahártyával és gyomorizomsejtekkel töltött géleket nyomtattak. A kinyomtatott sejtek életképesek maradtak és 10 napig folyamatosan szaporodtak. “Ez a tanulmány az első kísérlet a mikrorobotok és a bioprint kombinálására” – mondja Xu. A jövőbeni kutatások szerint a mikrorobot 12 milliméter széles lehet, és kamerákkal és más érzékelőkkel felszerelhetik, hogy bonyolultabb műveleteket hajtsanak végre. A nyomtatáshoz használt gél csak hűtött állapotban volt stabil, mert testhőmérsékleten túlságosan folyékony volt hogy megfelelő struktúrát alkosson. Ezenkívül a kutatók által a gélek megszilárdulásához hozzáadott kalcium-klorid-oldat károsíthatja az emberi testet. De egy másik gél, amelyet Hoelzle és munkatársai nemrégiben önállóan fejlesztettek ki, segíthet ezeknek a problémáknak a kezelésében: testhőmérsékleten képes megtartani alakját, és látható fény segítségével megszilárdulhat.
