Проглоти и исцелись: капсула-биопринтер лечит желудочно-кишечный тракт изнутри
Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL) создали настоящее чудо медицинской инженерии - первую в мире проглатываемую капсулу-биопринтер, которая способна «починить» слизистую желудка или кишечника прямо изнутри.
Это миниатюрное устройство, получившее название Magnetic Endoluminal Deposition System (MEDS), внешне напоминает обычную капсулу лекарства. Но внутри скрывается сложный микромеханизм, работающий как крошечная шариковая ручка: он выдавливает специальный биогель прямо на повреждённую ткань, помогая ей заживать без операции.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances - и уже называют революцией в лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Как работает капсула-биопринтер
После того как человек проглатывает капсулу MEDS, врачи управляют её движением с помощью внешнего магнита. Это позволяет направить устройство точно к месту повреждения - например, к язве или участку кровотечения.
Когда капсула достигает цели, пружинный механизм выталкивает «биочернила» - смесь клеток и питательного геля - прямо на внутреннюю поверхность органа.
Для активации используется инфракрасный свет, который безопасно проходит через ткани и «включает» микроплунжер внутри капсулы.
Альтернатива хирургии
Сегодня большинство травм и повреждений слизистой ЖКТ требуют инвазивных процедур - от эндоскопии до полноценной операции. Это сопряжено с рисками, осложнениями и длительным восстановлением.
Существующие технологии биопечати, когда клетки и гели наносятся прямо на раневую поверхность, пока не избавляют пациентов от необходимости хирургического вмешательства.
Но MEDS меняет правила игры:
- никакой анестезии,
- никаких проводов и электроники внутри,
- никаких швов и разрезов.
Всё управление происходит снаружи - магнитным манипулятором, который словно «ведёт» капсулу по внутренней стенке органа и наносит слой заживляющего биогеля с точностью до миллиметра.
Испытания: от лаборатории к живым организмам
В экспериментах на искусственных тканях капсула успешно заделывала язвы и останавливалась на местах «кровотечений».
Далее учёные провели опыты in vivo - в живых организмах. При помощи флюороскопии (рентгеновской навигации в реальном времени) они наблюдали, как капсула MEDS наносит биочернила на слизистую желудка. После завершения процедуры устройство извлекали обратно тем же магнитом - через рот.
Исследователи отмечают: биогель, содержащий живые клетки, сохранял свою структуру более 16 дней. Это значит, что он может служить «микробиореактором», выделяя факторы роста и помогая организму восстанавливать ткани естественным путём.
Что это значит для медицины
Заболевания желудочно-кишечного тракта ежегодно уносят более 2,5 миллионов жизней по всему миру.
Часто лечение сводится к снятию симптомов, но не к реальному восстановлению тканей.
Технология MEDS открывает возможность регенеративного лечения язвенного колита, болезни Крона и других хронических воспалений ЖКТ.
Кроме того, капсула решает ещё одну проблему, с которой сталкивались разработчики других проглатываемых устройств: большинство из них плавают в жидкости и плохо контактируют с тканями.
MEDS, напротив, специально сконструирована так, чтобы скользить по стенке желудка или кишечника, прилипая ровно настолько, чтобы нанести слой биогеля точно на повреждённый участок.
Инженеры EPFL даже рассчитали особую динамику движения - «прилипание-скольжение» (stick-slip), обеспечивающую точное управление капсулой в глубине организма.
Будущее «пилюли, которая печатает»
Следующий шаг исследователей - расширение возможностей магнитного управления, чтобы добраться до более глубоких органов. Для этого планируется использовать сильные магниты и специальные массивы Хальбаха, а также добавить алгоритмы навигации и сенсорную обратную связь.
Команда уже разрабатывает новые типы биочернил с улучшенной адгезией и готовится к испытаниям на моделях реальных заболеваний.
«Мы объединили два мира - проглатываемые медицинские устройства и технологии биопечати, - пишут авторы работы. - В результате появилась пилюля, которая не просто доставляет лекарство, а создаёт новую ткань прямо в том месте, где началась болезнь».
ВАС МОГУТ ВОЗНИКНУТЬ ВОПРОСЫ: В этом случае, наш врач владеющий русским языком, может провести консультацию, а также ответить на вопросы по-поводу лечения и диагностики в Израиле.
Благодарим, что дочитали нашу статью до конца. Очень надеемся, что она была полезна Вам.
Все подписчики нашего канала имеют право на получение помощи на оплату лечения и диагностики в Израиле. С перечнем льгот, Вы можете ознакомиться по этой ссылке.
Если вы хотите оставить комментарий, убедительная просьба придерживаться наших правил. В противном случае, комментарий может быть удален. Благодарим за понимание и сотрудничество
Комментариев нет:
Отправить комментарий