Atklājumi.lv

Ar 3D printeri izdrukāta mākslīgā 'akna' ļaus attīrīt asinis no bīstamiem toksīniem

3D drukas iespējas arvien paplašinās - Kalifornijas Sandiego universitātes (ASV) Džeikoba Inženierijas skolas nanoinženieri izstādājuši prototipu mākslīgai, ar īpašu printeri izdrukājamai "aknai", kas kalpos kā filtrs asins attīrīšanai no šūnas bojājošiem toksīniem. Raksts par izstrādi un ar to saistīto pētījumu š.g. 8.maijā publicēts izdevumā "Nature Communications".

Ierīce, kuras filtra daļas palielinājumu var redzēt augšējā attēlā (uz laboratorijas galda novietotā datora ekrānā), sastāv no hidrogela pamatnes un tajā iestrādātām nanodaļiņām, kas neitralizē šūnu apvalkus graujošos toksīnus. Mākslīgās "aknas" izgatavotājiem šī nebija pirmā 3D mikrostruktūru izstrāde uz hidrogela bāzes - līdzīgi, iekļaujot hidrogelā dzīvas šūnas, viņi jau bija izgatavojuši, piemēram, asinsvadus.

Arī ierīcē izmantotās nanodaļiņas Sandiego zinātnieki bija izstrādājuši jau iepriekš. Par "nanosūkļiem" nodēvētās daļiņas in vivo eksperimentos ar pelēm efektīvi piesaistīja virkni toksīnu, kas organismā nonāk pēc kukaiņu vai čūsku kodieniem, kā E.coli vai MRSA baktēriju metabolīti, utml. 89% no pelēm, kuru asinīs bija ievadīti "nanosūkļi" izdzīvoja, pēc tam, kad bija saņēmušas šiem dzīvniekiem parasti letālu toksīnu devu. Taču, domājot par nanodaļiņu izmantošanu cilvēku medicīnā, zinātnieki saprata, ka, gadījumā, ja slimnieka organisms kaut kādu iemeslu dēļ šīs daļiņas nespēs pārstrādāt, pastāv iespēja tām pašām uzkrāties aknās, radot sekundārās saindēšanās draudus. Īpaši bīstami tas varētu būt pacientiem, kuriem jau ir iestājusies aknu mazspēja.

Tāpēc, lai apietu radušos problēmu perspektīvā izgudrojuma izmantošanā, inženieru komanda, strādājot profesora Shaochen Chen vadībā, nolēma pielietot risinājumu, kura ietvaros efektīvās nanodaļiņas pacienta organismā nemaz netiek ievadītas, tā vietā tās novietojot ārējā, ar 3D printeri izdrukātā ierīcē, caur kuru, tāpat kā piemēram caur hemodialīzes iekārtu, tiks laistas slimnieka asinis.

Viena no filtra priekšrocībām, stāsta viens no pētījuma autoriem Xin Hu, ir tāda, ka tad, kad tajā nokļūst toksīni, tas iekrāsosies sarkans.

Cita mākslīgās "aknas" priekšrocība būs iespēja to izgatavot uz vietas ārstniecības iestādē, parametrus piemērojot konkrētā slimnieka diagnozei un fizioloģijai. Pagaidām tehnoloģija gan ir tikai tapšanas stadijā un līdz tās komercializācijai vēl varētu būt jāgaida vairāki gadi.

Attēlā: profesors Shaochen Chen pie datora ekrāna, kurā redzams mākslīgās "aknas" nanofiltra fragments. Publicitātes foto.

Avots:

jacobsschool.ucsd.edu

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.