Разработан универсальный носитель для струйной 3D-печати имплантатов

Когда-нибудь печать 3D-моделей имплантатов станет биологически индивидуальной, как это сегодня начинает происходить в генетически ориентированной медицине. Для этого придётся изобрести много нового, включая универсальные носители для биоматериалов, заряжаемые в 3D-принтеры. Один из вариантов такого носителя разработали учёные из Швейцарии.

Исследователи под руководством профессора макромолекулярной инженерии Марка Тиббитта (Mark Tibbitt) с факультета механического и технологического проектирования в ETH Zurich создали универсальный, как они заявляют, носитель для чернил 3D-принтеров. Новый носитель позволит печатать биологически совместимые имплантаты разного назначения, тогда как до сих пор, условно, материал для сердечных клапанов и для ушных протезов требовался различный.

Важной особенностью универсального носителя стало то, что он разжижается в момент прохождения через сопла печатающей головки и затвердевает или, по крайней мере, не теряет форму на модели после печати. В этом носителю помогает его состав. Носитель представляет собой гель из внесённых в воду целлюлозных волокон и биоразлагаемых полимерных наночастиц. В качестве наночастиц исследователи проверили гиалуроновую кислоту, желатин, коллаген и фибриноген.

В обычном состоянии волокна целлюлозы прикрепляются к наночастицам и связывают их в подобие единой сетевой структуры. Под внешним давлением сеть нарушается, и носитель разжижается при прохождении сопел принтера. На модели гель вновь восстанавливает сетеподобную структуру, что не даёт носителю-чернилам растекаться и терять форму.

Более того, исследователи считают, что экспериментируя с гидрофобными добавками к наночастицам и гидрофильными в водные растворы изобретённый ими универсальный носитель можно использовать для точной доставки лекарства в организм человека. Это делает новый носитель-чернила поистине универсальным решением. Но до коммерческого использования изобретения, вероятно, ещё очень далеко.