Imagine si un médico puede imprimir una cápsula pequeña capaz de suministrar celdas necesarias para reparar el tejido donde se necesitan. En Un equipo de científicos, dirigido por un corazón de paliza, ha dado un paso importante hacia este objetivo final, que ha desarrollado un método para el polímero de impresión 3D en ubicaciones específicas dentro de los animales vivos. Esta técnica se basa en el sonido para la localización y ya se ha utilizado para imprimir cápsulas de polímero, así como las cápsulas de polímero para el suministro selectivo de fármacos, así como el polímero en forma de pegamento para sellar heridas internas.
Anteriormente, los científicos han utilizado luces infrarrojas para conectar la polimerización, unidades básicas o monómeros dentro de los animales vivos. “Pero la penetración infrarroja es muy limitada”, dice V Gao, profesor de ingeniería médica en Caltek e investigador del Heritage Medical Research Institute. “Nuestra nueva técnica alcanza el tejido profundo y puede imprimir una variedad de contenido para una amplia gama de aplicaciones, al tiempo que mantiene la mejor bioquímica”.
Gao y su compañero diario le dan su nueva notificación a las técnicas de impresión 3D Vivo Ciencia. Con el gel y el polímero de Biodhovicio para los medicamentos y el suministro celular, este artículo también describe el uso de técnicas para imprimir hidrogatos bioeléctricos, que están integrados para materiales de polímeros para su uso en monitoreo interno de síntomas fisiológicos como los electrocogramas electrónicos (ECG). El principal autor del estudio es Alham Dudodi, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Utah, quien completó el trabajo mientras el académico post -documental en Caltek.
El origen de una idea novedosa
Desea saber una manera de comprender los tejidos profundos in vivo, atraído por el pueblo y sus compañeros ultrasonido, una plataforma que se usa ampliamente en biomédica para la penetración de tejido profundo. Pero necesitaban una forma de unir la luz cruzada, o los monómeros, en un lugar particular y solo cuando lo deseaban.
Vienen con un punto de vista novedoso: conecte el ultrasonido con liposoma relacionado con la temperatura baja. Tales liposomas, células esféricas, a menudo se usan para el suministro de fármacos, con capas de grasa protectoras. En un nuevo trabajo, los científicos empacaron liposomas con un agente de retirada cruzada e incrustados en una solución de polímero de polímero en el que querían imprimir, un agente de contorno de imágenes que demostró que cuando se produjo una luz cruzada y la carga esperaba proporcionarlos, por ejemplo. Se pueden agregar ingredientes adicionales, como células y nanotobes de carbono o plata. Después de eso, el bioviv integral se inyectó directamente en el cuerpo.
Aumentar la temperatura solo para una impresión táctil
Las partículas de liposomas son sensibles a baja temperatura, lo que significa que mediante el uso de ultrasonido concentrado para aumentar la temperatura de una pequeña región objetivo a aproximadamente 5 grados Celsius, los científicos pueden movilizar su liberación de carga útil y comenzar a publicar polímero.
“El aumento de la temperatura a algunos grados Celsius es suficiente para liberar a nuestros agentes de retirada cruzada para la partícula del lyiposoma”, dice Gao. “Donde se liberan los agentes, habrá polimerización local o impresión en el mismo lugar”.
El equipo utiliza vasos de gas derivados de bacterias como agente de colaboradores de imágenes. Los vasos de proteínas, las cápsulas llenas de aire, las imágenes de ultrasonido son firmemente visibles y son sensibles a los cambios químicos que ocurren cuando la solución de monómero líquido es un enlace cruzado para crear una red de gel. Cuando se produce el cambio, el vasculo que se encuentra a través de la imagen de ultrasonido cambia lo contrario, cuando permite a los científicos identificar fácilmente dónde se ha producido la polimerización cruzada cruzada, lo que puede personalizar directamente las muestras ocultas en el animal.
El equipo llama a la nueva técnica de tejido profundo en la plataforma Vivo Sound Printing (DIS).
Cuando el equipo usó una plataforma de visualización para imprimir polímero, un medicamento quimioterapático, un medicamento quimioterapático cerca del tumor de la vejiga en ratones, encontraron la muerte de la célula tumoral durante varios días en comparación con los animales, que obtuvo el medicamento a través de la inyección directa de la solución fármaco.
“Ya hemos demostrado en un animal pequeño que podemos imprimir hidrogeles con fármacos para tratar tumores”, dice Gao. “Nuestro próximo paso es tratar de imprimir en un modelo de animales grandes y, con suerte, en el futuro cercano, podemos evaluarlo en humanos”.
El equipo también reconoce que la máquina puede mejorar la capacidad de encontrar claramente la plataforma de visualización de aprendizaje y aplicar ultrasonido. “En el futuro, con la ayuda de la IA, nos gustaría poder movilizar un órgano en movimiento, como un corazón latido, como la impresión de alta precisión”, dice Gao.
El trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional de Salud, la Sociedad Americana del Cáncer, el Instituto de Investigación Médica del Heritage y el desafío del desafío en la UCLA. La microscopía de luz/espectroscopía de luz avanzada y la microscopía de fluorosis se realizaron en la microscopía de luz avanzada/espectroscopía de espectroscopía en el Instituto Nano Sistema de California de UCLA.
