Das haben Forscher der University of New South Wales in Sydney herausgefunden entwickelt ein flexibler 3D-Biodrucker, der organisches Material direkt auf Organe oder Gewebe schichten kann. Im Gegensatz zu anderen Bioprinting-Ansätzen wäre dieses System nur minimal invasiv und würde möglicherweise dazu beitragen, größere Operationen oder die Entnahme von Organen zu vermeiden. Es klingt wie die Zukunft – zumindest theoretisch – aber das Forschungsteam warnt davor, dass es noch fünf bis sieben Jahre von Tests am Menschen entfernt sind.
Der Drucker mit der Bezeichnung F3DB verfügt über einen weichen Roboterarm, der Biomaterialien mit lebenden Zellen auf beschädigten inneren Organen oder Geweben montieren kann. Sein schlangenartiger flexibler Körper würde durch den Mund oder Anus in den Körper eindringen, wobei ein Pilot / Chirurg ihn mit Handgesten zum verletzten Bereich führte. Darüber hinaus verfügt es über Düsen, die Wasser auf den Zielbereich sprühen können, und seine Druckdüse kann gleichzeitig als elektrisches Skalpell dienen. Das Team hofft, dass sein multifunktionaler Ansatz eines Tages ein All-in-One-Tool (Einschneiden, Reinigen und Drucken) für minimalinvasive Operationen sein könnte.
Der Roboterarm des F3DB verwendet drei Balg-Aktuatoren aus weichem Gewebe, die ein hydraulisches System verwenden, das aus „von Gleichstrommotoren angetriebenen Spritzen besteht, die Wasser zu den Aktuatoren pumpen“. zusammengefasst von IEEE-Spektrum. Sein Arm und sein flexibler Druckkopf können sich jeweils in drei Freiheitsgraden (DOFs) bewegen, ähnlich wie bei Desktop-3D-Druckern. Darüber hinaus enthält es eine flexible Miniaturkamera, mit der der Bediener die Aufgabe in Echtzeit sehen kann.
Das Forschungsteam führte seine ersten Labortests mit dem Gerät unter Verwendung von Nicht-Biomaterialien durch: Schokolade und flüssiges Silikon. Später testeten sie es an einer Schweineniere, bevor sie schließlich zu Biomaterialien übergingen, die auf eine Glasoberfläche in einem künstlichen Dickdarm gedruckt wurden. „Wir sahen, wie die Zellen jeden Tag wuchsen und am siebten Tag, dem letzten Tag des Experiments, um das Vierfache zunahmen“, sagte Thanh Nho Do, Co-Leiter des Teams und Senior Lecturer an der Graduate School of Biomedical Engineering der UNSW. „Die Ergebnisse zeigen, dass das F3DB ein starkes Potenzial hat, zu einem endoskopischen All-in-One-Instrument für endoskopische submuköse Dissektionsverfahren entwickelt zu werden.“
Das Team glaubt, dass das Gerät voller Potenzial ist, aber weitere Tests sind notwendig, um es in die reale Welt zu bringen. Die nächsten Schritte würden die Untersuchung seiner Verwendung bei Tieren und schließlich beim Menschen umfassen; Do glaubt, dass das in etwa fünf bis sieben Jahren der Fall ist. Aber laut Ibrahim Ozbolat, Professor für Ingenieurwissenschaften und Mechanik an der Pennsylvania State University, „kann die Kommerzialisierung nur eine Frage der Zeit sein“.