Najmanji 3D bioštampač na svetu mogao bi pomoći hirurzima u lečenju glasnih žica

Fleksibilni uređaj inspirisan slonovskom surlom može dostaviti medicinske hidrogelove nakon operacije.

Inspirisani najvećom kopnenom životinjom na svetu, istraživači su stvorili i testirali ono što nazivaju najmanjim 3D bioštampačem na svetu. Uređaj — koji ima glavu za štampanje široku 2,7 milimetara na kraju dugačke, fleksibilne ruke koja se pomera kao slonova surla — mogao bi jednog dana pomagati lekarima dostavljajući lekovite hidrogelove nakon operacije.

Preporučujemo

Istraživači su dokazali da uređaj može biti sproveden kroz hirurški endoskop radi nanošenja hidrogela na veštačke glasne žice. „Ovo je prvi put da vidim bioštampač primenjiv na glasne žice“, kaže Ibrahim Ozbolat, biomedicinski inženjer sa Državnog univerziteta Pensilvanije. „Bioštampanje obično tretira kožne defekte spolja. Dosezanje defekta u unutrašnjosti predstavlja izazov“.

Nakon operacije radi uklanjanja cista ili izraslina sa glasnih žica, ljudi ponekad imaju probleme sa govorom jer im se na glasnim žicama stvore ožiljci i postanu krute. Istraživanja su pokazala da ubrizgavanje hidrogela — koji se može oblikovati tako da oponaša prirodnu strukturu glasnih žica i podržava rast novog tkiva — poboljšava proces lečenja. Međutim, hirurzi imaju teškoće sa preciznim dostavljanjem biomaterijala pošto je pogled u grlo ograničen.

Inženjeri sa Univerziteta Mekgil u Montrealu pomislili su da bi mekana robotska ruka koja se pomera poput slonove surle mogla biti minijaturizovana kako bi pomogla hirurzima bez blokiranja pogleda.

Prvo je dizajniran prototip sa prečnikom od osam milimetara. Zatim je dizajn smanjen da bi lakše mogao stati u hiruruški endoskop širok jedan centimetar i demonstrirano je da uređaj može precizno nanositi hijaluronski hidrogel radi ispunjavanja praznina u veštačkim glasnim žicama. Rad na minijaturizaciji oduzeo je najviše vremena.

Trenutno, osposobljeni operateri ručno navode mali štampač pomoću upravljača za PlayStation. Međutim, dok se približava testiranje u kliničkim ispitivanjima, naučnici žele da programiraju bioštampač tako da, kad dobije slike operisane lokacije, može samostalno pratiti unapred definisanu putanju štampanja.

Pitanje je da li će dizajn morati da se izmeni radi testiranja na životinjama, što je potrebno pre kliničkih ispitivanja na ljudima. Na primer, veličina uređaja će možda morati da se prilagodi za majmuna ili pacova.

Uz dalju adaptaciju i testiranje, istraživači vide primene uređaja dalje od procesa popravke glasnih žica. Lekari bi mogli, na primer, koristiti robotsku ruku za preciznije upravljanje hirurškim instrumentima, uključujući skalpele i hvataljke, kojima se teško rukuje u tesnim prostorima. „Ta multifunkcionalnost bi zaista bila interesantna“, kažu inženjeri.

(Telegraf Nauka/Nature)