science >> Wetenschap >  >> Chemie

Gebruik van nabij-infrarood licht om een ​​oor in het lichaam in 3D te printen

Niet-invasieve in vivo 3D bioprinting oorschelp in situ. Krediet:professor Maling Gou, Staatssleutellaboratorium voor biotherapie en kankercentrum, West-China ziekenhuis, Sichuan Universiteit.

Een team van onderzoekers met leden van verschillende instellingen in China, één in de VS en één in België, heeft een methode ontwikkeld om een ​​oor in het lichaam 3D te printen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hun methode en hoe goed het werkte op testmuizen.

Driedimensionaal printen is de afgelopen jaren geëvolueerd en omvat het gebruik van een breed scala aan materialen om producten te maken. In recente jaren, het wordt nu gebruikt in medische toepassingen om defect weefsel te herstellen. Bij dergelijke toepassingen ultraviolet licht wordt gebruikt om weefselachtig materiaal in 3D te printen door middel van polymerisatie, waarin materialen dichter worden en aan elkaar plakken bij blootstelling aan het licht. Bij dergelijke inspanningen een operatie is nodig om het te repareren weefsel bloot te leggen. In deze nieuwe poging de onderzoekers gebruikten bijna-infraroodlicht om ongeveer hetzelfde te bereiken, maar op een manier die geen operatie vereist.

Bij de techniek wordt eerst een bioinkt (gemaakt van hydrogeldeeltjes en kraakbeencellen) in de patiënt geïnjecteerd. Volgende, een nabij-infrarode lichtstraal wordt gericht op een digitale microspiegelapparaatchip, die de lichtstraal in een gewenste vorm organiseert - de gereorganiseerde straal wordt vervolgens naar de patiënt gereflecteerd, waar deze de huid binnendringt en botst met de bionk in het lichaam. De lichtstraal dwingt de bioink om zich in een gewenste vorm te vormen en uit te harden - het eindproduct lijkt op het kraakbeen dat normaal de vorm van een oor vormt. Bij hun testen het team gebruikte testmuizen met één vervormd oor - het nieuwe oor was geprogrammeerd met behulp van een spiegelbeeld van het oor dat niet vervormd was.

Een video die niet-invasieve in vivo 3D-bioprinting laat zien, belooft de fabricage van orgel in situ zonder operatie. Krediet:professor Maling Gou, Staatssleutellaboratorium voor biotherapie en kankercentrum, West-China ziekenhuis, Sichuan Universiteit.

De onderzoekers ontdekten dat het nieuwe oor binnen enkele seconden vorm begon te krijgen toen ze de nabij-infrarode lichtstraal toepasten. De uiteindelijke oorvorm ontwikkelde zich in de loop van een maand toen kraakbeencellen groeiden op de structuur die ze hadden afgedrukt - de onderzoekers beschreven dat het er bijna precies uitzag als een natuurlijk oor. Er zijn meer testen nodig, natuurlijk, maar de onderzoekers zijn optimistisch dat hun techniek binnenkort zal worden gebruikt om menselijke oren te repareren die zijn beschadigd door meerdere sportblessures of bij ongevallen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk