Исследователи напечатали модель уха внутри мыши in vivo

Традиционно в биопечати с помощью DLP-метода (Digital Light Processing) при реконструкции тканей используется ультрафиолетовое излучение - именно под его воздействием происходит полимеризация биочернил. Однако такое излучение плохо проникает в ткани, поэтому этот метод до сих пор требовал хирургического вмешательства или наличия открытой травмы.

Для решения этой проблемы исследователи предложили использовать ближнее инфракрасное излучение (NIR - Near-Infrared). В отличие от ультрафиолета оно может проникать в ткани и тем самым дает возможность создавать конструкции в живых тканях неинвазивным способом.

В разработанном методе инфракрасное излучение с помощью цифрового микрозеркального устройства проецируется согласно требуемой CAD-модели на пациента. Излучение индуцирует послойную полимеризацию биочернил на основе желатина метакрилоила и специальных наночастиц, введеных в организм с помощью инъекции.

Эти специальные наночастицы получили название наноинициаторов - именно они будучи добавленными в биочернила начинают излучать ультрафиолетовый свет под воздействием ИК-излучения, тем самым вызывая полимеризацию.

Для доказательства работоспособности метода исследователи начали с печати простых микроструктур - слой ткани толщиной 200 мкм при это создавался примерно за 15 секунд. На следующем этапе они распечатали модель человеческого уха внутри лабораторных мышей in vivo. Для создания этой конструкции использовались хрящевые клетки, которые культивировались в течени 7 дней in vitro. Сообщается, что по прошествии месяца распечатанная конструкция все еще сохраняла свою форму в виде уха.