Έναν βιοεκτυπωτή που… καταπίνεται σαν χάπι και εκτυπώνει ιστούς εντός του σώματος ανέπτυξαν ερευνητές του Εργαστηρίου Προηγμένων Κατασκευαστικών Τεχνολογιών στην Πολυτεχνική Σχολή της Λωζάννης (EPFL). Πρόκειται για τον πρώτο βιοεκτυπωτή σε μέγεθος χαπιού που αναπτύχθηκε παγκοσμίως και ο οποίος «πλοηγείται» μέσα στον γαστρεντερικό σωλήνα επιδιορθώνοντας βλάβες όπως τα έλκη ή οι αιμορραγίες. Όπως αναφέρουν οι ερευνητές στο επιστημονικό περιοδικό «Advanced Science», η νέα αυτή τεχνολογία ανοίγει καινούργιους δρόμους στις μη επεμβατικές ιατρικές… επεμβάσεις.
Ο βιοεκτυπωτής που καταπίνεται
«Συνδυάζοντας τις αρχές των in–situ βιοεκτυπωτών με τη σύλληψη χορήγησης φαρμάκων των έξυπνων καψουλών δημιουργήσαμε μια νέα κατηγορία συσκευών: έναν βιοεκτυπωτή με μέγεθος χαπιού που μπορεί να καταπίνεται» ανέφερε ο επικεφαλής της μελέτης Βιβέκ Σουμπραμανιάν.
Πώς λειτουργεί η συσκευή
Η νέα συσκευή ονομάζεται MEDS (Magnetic Endoluminal Deposition System) και θυμίζει στον σχεδιασμό ένα στιλό με μύτη που διαθέτει ελατήριο – μόνο που στην περίπτωσή μας το «στιλό» είναι πολύ μικρότερο και το «μελάνι» που εκλύει είναι ένα ζωντανό βιοτζελ. Με μέγεθος αντίστοιχο με εκείνο ενός χαπιού, η συσκευή MEDS διαθέτει έναν μικροσκοπικό θάλαμο γεμάτο με βιομελάνι καθώς και έναν μηχανισμό με ελατήριο που σπρώχνει το μελάνι προς τα έξω.
Η έκλυση του βιομελανιού γίνεται με χρήση μιας εξωτερικής ακτίνας λέιζερ εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας η οποία διαπερνά με ασφαλή τρόπο τους ιστούς του σώματος. Όταν το βιομελάνι έχει βγει από τον θάλαμο η κάψουλα κλείνει αεροστεγώς μέσω ενός εξωτερικού μαγνήτη που είναι ενσωματωμένος σε ένα ρομποτικό χέρι – περίπου όπως καθοδηγείται ένα χειριστήριο παιχνιδομηχανής.
Επιτυχημένα in vitro και in vivo πειράματα
Στο πλαίσιο πειραμάτων η ερευνητική ομάδα του EPFL χρησιμοποίησε τον νέο βιοεκτυπωτή- χάπι για τη θεραπεία τεχνητών ελκών διαφορετικών μεγεθών σε μια προσομοίωση ιστού του στομάχου. Ο νέος βιοεκτυπωτής σταμάτησε επίσης και μια γαστρική αιμορραγία σε προσομοίωση. Σε in vivo πειράματα που έλαβαν χώρα σε μια πιστοποιημένη αμερικανική μονάδα ερευνών σε ζώα, η συσκευή χρησιμοποιήθηκε επίσης με επιτυχία εκλύοντας βιομελάνι στο γαστρενετρικό σύστημα κουνελιών.
Εμπλουτισμός του βιομελανιού με κύτταρα για καλύτερα αποτελέσματα
Οι ερευνητές τόνισαν μάλιστα ότι το βιομελάνι που χρησιμοποιούν στο χάπι θα μπορεί να συνδυάζεται με φάρμακα ή και με κύτταρα ώστε να προσφέρει ακόμη αποτελεσματικότερη επιδιόρθωση ιστών που έχουν υποστεί βλάβη. «Σε πειράματά μας στο εργαστήριο, βιομελάνι στο οποίο είχαν προστεθεί κύτταρα διατήρησε τη δομική ακεραιότητά του για περισσότερες από 16 ημέρες, γεγονός που μαρτυρεί ότι μπορεί να λειτουργήσει ως ένας μικρο-βιοαντιδραστήρας που θα εκλύει αυξητικούς παράγοντες και θα στρατολογεί νέα κύτταρα για την επούλωση πληγών και τραυμάτων» σημείωσε ο διδακτορικός φοιτητής του EPFL Σαντζέι Μανοχαράν.
Πιθανή χρήση στα αιμοφόρα αγγεία και στο περιτόναιο
Ο ερευνητής υπογράμμισε πάντως ότι ενώ τα ευρήματα αυτά είναι ενθαρρυντικά η αξία τους in vivo χρειάζεται να αποδειχθεί σε μελλοντικές μελέτες. «Συνολικά πάντως, τα αποτελέσματά μας δείχνουν τον θεμελιώδη ρόλο που μπορεί να παίξουν οι συσκευές MEDS σε μελλοντικές εφαρμογές βιοεκτύπωσης». Επόμενο βήμα, δια στόματος των ερευνητών είναι να μελετήσουν τη χρήση της συσκευής MEDS στα αιμοφόρα αγγεία καθώς και στον ιστό των κοιλιακών τοιχωμάτων (περιτόναιο).
Πηγή: Το Βήμα
VIA: in.gr
