כעת ניתן לטפל בפצעים באמצעות חבישה המספקת תרופות במעגל סגור – תעשיית הדפסת תלת מימד

חוקרים ב- האוניברסיטה למדע וטכנולוגיה אלקטרונית של סין (UESTC) חשפו חבישה חדשה לפצע שיכולה גם לנטר פצע וגם להעביר תרופה אוטומטית כאשר הרקמה מראה סימני צרות.

לאחר שראיתי תרומות מ בית החולים מערב סין של אוניברסיטת סצ'ואן ו האוניברסיטה הסינית של הונג קונגהמחקר מתאר תיקון מודפס בתלת מימד שנבנה סביב מחטים מיקרוסקופיות עם דוקרנים זעירים המסייעים למכשיר להישאר במקומו במהלך תקופות ארוכות של לבישה. פצעים כרונייםכגון כיבים סוכרתיים ופצעי לחץ, הם נטל הולך וגדל במערכות בריאות רבות. לעתים קרובות הם זקוקים לבדיקה תכופה, והסרת חבישות כדי לבדוק ריפוי עלולה להאט את ההתאוששות או לגרום לפציעה חדשה.

הצוות יצא לעצב חבישה שתוכל להישאר על העור, לעקוב אחר מצב הפצע ולהגיב מבלי לחכות לרופא שיתערב.

מדבקה לפצע מיקרו-מחט בלולאה סגורה

בליבת המערכת שני סוגים של מיקרו מחטים מודפסות בתלת מימד ברזולוציה גבוהה: מוצקות (3D-BMN) הפועלות כאלקטרודות למדידת עכבת רקמות וחלולות (3D-BHMN) המספקות תרופות נוזליות, שתיהן מצוידות בדוקרנים קטנים בהשראת דבורים. בבדיקות מעבדה, דוקרנים אלה עזרו למחטים לעגן בדגם חבישה מבוסס אגרוז, בעוד שהמערכת הוערכה על מודל עור מבוסס ג'לטין מכוסה בחבישות כאלה, מה שהופך את המחטים לקשות יותר לעקור ללא צורך בכוח החדרה מוגזם.

עכבה היא מדד לאופן בו הרקמה מתנגדת לזרם חשמלי, לשינויים עם לחות, דלקת וזיהום, ומחקרים קודמים הראו שלעתים קרובות ירידה מלווה בהחמרה במצבי פצעים.

כדי לשפר את יציבות המדידה ושחזור, החוקרים ציפו את מחטי החישה בשכבות של ננו-חלקיקי כסף, כסף כלוריד וזהב, ובניסויים בשימוש בג'לטין וג'לו אגרוז המחקים חבישות עור ופצעים, המחטים המצופות הפיקו אותות עקביים על פני מצבי פצע מדומים שונים.

מערכת האספקה ​​משתמשת במיקרו מחטים חלולות המחוברות לתא תרופות קטן ומרסס קולי, שכאשר מופעל, הופך את התרופה הנוזלית לערפל דק ומניע אותה דרך תעלות מיקרוסקופיות לתוך הרקמה. בבדיקת דיפוזיה סטנדרטית במעבדה שהשוותה יישום מקומי, מחטי מיקרו חלולות ללא אולטרסאונד ומיקרו-מחטים בסיוע אולטרסאונד, ההתקנה בסיוע אולטרסאונד סיפקה באופן ניכר יותר צבע בדיקה לרקמת הדגם במשך 30 דקות מאשר שתי השיטות האחרות.

מה שמייחד את הפלטפורמה הוא עיצוב הלולאה הסגורה שלה: מעגל בקרה קטן קורא ברציפות עכבה ממחטי החישה ומפעיל אוטומטית את המרסס לספק תרופות כאשר הערך יורד מתחת לסף שנקבע מראש, מה שיכול להעיד על עלייה בדלקת או זיהום. בבדיקות כיול, קריאות העכבה היו בטווח של כרבע אחוז מערכי הייחוס, מה שהראה שהמערכת פועלת בדיוק סביר בתנאי מעבדה.

כולל המחטים הדוקרניות ומודול אספקת התרופות, המכשיר כולו יוצר באמצעות מיקרו-סטריאוליטוגרפיה הקרנה, כאשר מבני המיקרו-מחטים הודפסו בשלב אחד ולאחר מכן קיבלו ציפויים מוליכים. המחברים מציינים כי גישה זו מקלה על התאמה אישית של עיצובים לצרכים קליניים שונים, כגון אורכי מחט של 1300 מיקרומטר, לומן חלול של 0.3 מ"מ (עם מיקרו-תעלות הזנה של 0.4 מ"מ בתא התרופות), או גדלים שונים של תאי תרופות.

לעת עתה, כל ההדגמות נעשו במבחנה באמצעות מודלים של ג'ל ולא רקמה חיה. המשמעות היא ששאלות לגבי נוחות, תגובת עור ארוכת טווח, סיכון לזיהום ואמינות בעולם האמיתי עדיין צריכות להיענות במחקרים בבעלי חיים ובבני אדם. המערכת מסתמכת גם על חשמל ואלקטרוניקה חיצוניים, אשר יצטרכו להיות משולבים בפורמט לביש מעשי.

למרות זאת, המחקר מצביע על עתיד שבו חבישות פצעים עושות יותר מאשר לכסות ולהגן. על ידי שילוב של חישה מתמשכת עם טיפול אוטומטי ומקומי, מכשירים כאלה יכולים להפחית את הצורך בהחלפת חבישה תכופה ולאפשר התערבות מוקדמת יותר כאשר הריפוי יוצא מהמסלול, להזיז את הטיפול בפצעים לעבר מערכות המגיבות לגוף במקום לחכות לסימנים גלויים של כישלון.

עלייתו של ריפוי פצעים מודפסים בתלת מימד

השימוש בהדפסת תלת מימד לריפוי פצעים מושך תשומת לב גוברת ככל שחוקרים חוקרים את השימושים הפוטנציאליים שלו ברפואה.

לְמָשָׁל, האוניברסיטה הלאומית של פוסאן חוקרים (PNU) פיתחו גישת הדפסה ביולוגית ליצירה רקמת שומן פונקציונלית לריפוי פצעים באמצעות ביו-דיו היברידי העשוי מ-1% מטריצה ​​חוץ-תאית דה-תאית ו-0.5% אלגינט. יחידות השומן המודפסות תוכננו כך שיישארו בקוטר של פחות מ-600 מיקרומטר ומרווחות בתוך 1000 מיקרומטר כדי להבטיח דיפוזיה נאותה של חומרים מזינים ואיתות פרקריני.

בשילוב עם מודולים עוריים ליצירת תחליף עור ומושתלים בעכברים, הבונים האיצו את סגירת הפצעים, שיפרו שיפוץ רקמות ווסקולריזציה, ווסנו חלבוני מפתח המעורבים בהתחדשות העור, תוך ביצועים טובים יותר מהשתלת שומן קונבנציונלית.

לפני כמה שנים, מדענים ב אוניברסיטת RCSI לרפואה ומדעי הבריאות פיתח ביו-דיו הניתן להדפסה בתלת מימד על ידי שילוב פלזמה עשירה בטסיות דם (PRP) לתוך הידרוג'ל מבוסס ג'לטין ליצירת התחדשות פיגומים לריפוי פצעים. PRP בודד מדם התורם, מעורבב עם פוטו-ייזר וג'לטין, והוצא באמצעות מדפסת Allevi II לתוך פיגומים נקבוביים שהתפרקו לאט יותר מהידרוג'ל טהור.

המבנים שחררו גורמי גדילה במשך 14 ימים, כאשר כ-10% PRP שוחררו וה-VEGF התפזר הכי מהר. בבדיקות עוברי אפרוח, פיגומי ה-PRP הגבירו את כלי הדם בכ-40-50% בהשוואה לביקורות, מה שמעודד יצירת כלי דם חדשים.

ממצאי החוקרים מפורטים במאמרם שכותרתו "אלקטרודות מיקרו-מחטים מודפסות בתלת-ממד עבור חישה ביולוגית ומתן תרופות בטיפול בפצעים."המחקר נערך בשיתוף Xinyu Fu, Zhengnan Sun, Jun Gu, Ruiqi Liu, Meng Ma, Xuelei Ma, Yi-Ping Ho, Xiaosheng Zhang ו-Yi Zhang.

ה פרסי תעשיית ההדפסה בתלת מימד חזרו. בצע את המועמדויות שלך עכשיו.

האם אתה מפעיל סטארט-אפ להדפסת תלת מימד? הגע לקוראים, למשקיעים פוטנציאליים וללקוחות באמצעות ה תחילת השנה בענף הדפסת תלת מימד תַחֲרוּת.

כדי להישאר מעודכן בחדשות האחרונות בנושא הדפסת תלת מימד, אל תשכח להירשם ל- ניוזלטר תעשיית דפוס תלת מימד או עקבו אחרינו לינקדאין.

בזמן שאתה כאן, למה לא להירשם אלינו יוטיוב עָרוּץ? כולל דיונים, תחקירים, סרטוני וידאו קצרים ושידורים חוזרים של סמינרים מקוונים.

התמונה המוצגת מציגה מתן תרופות לפי דרישה עם משוב עכבה באמצעות 3D-BMN ו-3D-BHMN. תמונה דרך UESTC.