Напечатать индивидуальный биосенсор для использования при операциях

Напечатать индивидуальный биосенсор для использования при операциях

21 Jun 2021
45
Прослушать

Хирурги вскоре смогут определять критические области в тканях и органах во время операции с помощью биосенсора, недавно разработанного в американском университете Пердью.

По словам разработчиков, биосенсор может быть напечатан с помощью автоматизированной системы 3D-печати и позволяет одновременно регистрировать и визуализировать ткани и органы во время операции. Одновременная запись данных и визуализация могут быть полезны во время операции на сердце для локализации критических областей и направления хирургических вмешательств, таких как процедура восстановления нормального сердечного ритма.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

Традиционные методы одновременной регистрации и получения изображений тканей и органов оказались сложными, поскольку другие датчики, используемые для регистрации, обычно прерывают процесс получения изображений. Поэтому американские ученые разработали ультрамягкий, тонкий и растяжимый биосенсор, который способен беспрепятственно взаимодействовать с криволинейной поверхностью органов, например сердца, даже при больших механических деформациях, например, при сердечных циклах. Эта уникальная особенность обеспечивает одновременную запись и визуализацию, что позволяет точно указывать на возникновение болезненных состояний, например наблюдение в реальном времени за распространением инфаркта миокарда.

Благодаря использованию мягких био-чернил во время быстрого прототипирования индивидуального дизайна, биосенсоры подходят к органам различных размеров и форм. Такой материал мягче ткани, растягивается без деградации сенсора и имеет надежное естественное сцепление с влажной поверхностью органов, не требуя дополнительных адгезивов.

Исследователи уже изготовили ряд прототипов биосенсоров различных форм, размеров и конфигураций, после чего испытали прототипы на мышах и свиньях in vivo.

При этом они также оценили биосовместимость и антибиообрастающие свойства биосенсоров, а также влияние биосенсоров на сердечную функцию. Они не выявили никаких значительных негативных последствий.