Ученые создали 3D-биопринтер, который может печатать полимерные формы с живыми клетками сквозь различные ткани, полимеризуя биосовместимую матрицу с помощью инфракрасного света. Главное преимущество такого принтера — неинвазивность: чтобы напечатать полимерную деталь, необходимо лишь ввести в нужное место раствор-заготовку.

В основе технологии лежат двухслойные наноинициаторы — их внутренняя часть поглощает инфракрасный свет и излучает ультрафиолетовый, а внешний слой под действием ультрафиолета запускает полимеризацию. Авторам статьи, опубликованной в журнале Science Advances, удалось напечатать под кожей живой мыши структуру в форме уха, а также заживить закрытую рану с помощью заплатки со стволовыми клетками.

3D-биопринтеры печатают трехмерные конструкции из биосовместимых материалов с живыми клетками, таким образом получают ткани и органы для трансплантации. У этой технологии есть большой потенциал в восстановительной хирургии, однако ее применение ограничено необходимостью инвазивной работы на открытых тканях и травмах. Чтобы открыть доступ к внутренним травмам, необходимо повредить окружающие ткани, поэтому предпочтительны неинвазвные методы; нужны они и в пластической хирургии.

Относительно неинвазивная биопечать возможна при фотополимеризации, когда жидкий материал затвердевает под действием света. Ультрафиолетовый и синий свет используют для печати тканей и органов, однако излучение в этом диапазоне не проникает глубоко в ткани. Альтернативной технологией может стать полимеризация под действием инфракрасного света — он проходит сквозь живые ткани и уже используется для контролируемого высвобождения лекарств, 3D визуализации и оптогенетики.

Ученые из Бельгии, Китая и США под руководством Малин Гоу (Maling Gou) из Сычуаньского университета создали технологию 3D-биопечати на основе фотополимеризации в ближнем инфракрасном диапазоне.