अल्ट्रासाउंड-सक्रिय सोनो-स्याही मानव शरीर के अंदर 3डी संरचनाओं को प्रिंट कर सकती है - फिजिक्स वर्ल्ड

अमेरिका स्थित शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नवीन 3डी प्रिंटिंग तकनीक की शुरुआत की है जो ध्वनि-आधारित स्याही से वस्तुओं को बनाने के लिए अल्ट्रासाउंड तरंगों का उपयोग करती है। नया दृष्टिकोण, जिसे डीप-पेनेट्रेटिंग एकॉस्टिक वॉल्यूमेट्रिक प्रिंटिंग (डीएवीपी) कहा जाता है, संभावित रूप से मानव शरीर के अंदर प्रिंटिंग को सक्षम कर सकता है - जिससे टिशू इंजीनियरिंग या लक्षित स्थानीयकृत दवा वितरण जैसी न्यूनतम आक्रामक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला का मार्ग प्रशस्त हो सकता है।

में उनके निष्कर्ष प्रकाशित करना विज्ञानशोधकर्ताओं ने वर्णन किया है कि कैसे उन्होंने जैविक ऊतक के माध्यम से सेंटीमीटर की गहराई पर 3डी प्रिंटिंग करने और विभिन्न सामग्रियों के भीतर जटिल संरचनाएं बनाने के लिए डीएवीपी का सफलतापूर्वक उपयोग किया - इस प्रकार हाइड्रोजेल और नैनोकम्पोजिट जैसी सामग्रियों के साथ इसकी प्रभावशीलता का प्रदर्शन किया, जो बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हैं।

सह-वरिष्ठ लेखक के रूप में जुन्जी याओ ड्यूक यूनिवर्सिटी की फोटोकॉस्टिक इमेजिंग लैब से (पीआई-लैब) बताते हैं, नव निर्मित सोनिकेटेड स्याही (या सोनो-इंक) में पॉलिमर, कणों और रासायनिक सर्जकों का मिश्रण होता है जो विशेष रूप से एक जेल बनाने के लिए डिज़ाइन किया जाता है जब स्याही ध्वनि तरंगों को अवशोषित करती है। जब उच्च तीव्रता वाले केंद्रित अल्ट्रासाउंड के संपर्क में आते हैं, तो ये आत्म-वर्धक तरल पदार्थ सटीक पैटर्न में जम जाते हैं, जिससे जटिल संरचनाओं का निर्माण संभव हो जाता है।

"यह सोनो-स्याही के अद्वितीय गुणों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो अल्ट्रासाउंड के लिए इष्टतम प्रतिक्रिया के लिए तैयार किए जाते हैं, जो पारंपरिक प्रकाश-आधारित मुद्रण विधियों की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन पर गहरी पैठ को सक्षम करते हैं," वे कहते हैं।

याओ के अनुसार, शोध की एक प्रमुख खोज यह खोज है कि नई तकनीक एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के मौजूदा तरीकों की भौतिक और ऑप्टिकल सीमाओं को पार कर जाती है, और उपयोगकर्ताओं को "गहराई पर और ऐसी सामग्री में प्रिंट करने में सक्षम बनाती है जो पहले अन्य 3 डी प्रिंटिंग विधियों द्वारा अप्राप्य थी"। विशेष रूप से प्रकाश-आधारित दृष्टिकोण जो अपारदर्शी या ऑप्टिकली बिखरने वाले मीडिया में अप्रभावी हैं।

टीम का यह भी अनुमान है कि, अन्य बातों के अलावा, यह तकनीक हड्डी के दोषों के इलाज में मदद कर सकती है साइट पर कृत्रिम हड्डी का निर्माण - और सोनो-स्याही से बनी मुद्रित सामग्री दवाओं को खत्म कर सकती है, इस प्रकार उच्छेदन के बाद ट्यूमर की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए स्थानीयकृत कीमोथेरेपी की सुविधा मिलती है।

याओ कहते हैं, "[तकनीक] नैदानिक ​​और स्वास्थ्य देखभाल सेटिंग्स में महत्वपूर्ण संभावित अनुप्रयोगों को खोलती है, जैसे ऊतक इंजीनियरिंग के लिए मचान बनाना, या शरीर के भीतर लक्षित स्थानीयकृत दवा वितरण प्रणाली।"

बेहतर रोगी परिणाम

अन्यत्र, सह-वरिष्ठ लेखक यू श्रीके झांगब्रिघम और महिला अस्पताल, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में, बताते हैं कि नैदानिक ​​सेटिंग्स में डीएवीपी का प्राथमिक लाभ इसकी न्यूनतम आक्रामक प्रकृति है। विशेष रूप से, वह इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित करते हैं कि नई तकनीक "संभावित रूप से सीधे शरीर के अंदर जैव-संगत सामग्रियों को प्रिंट कर सकती है" और इस प्रकार कई पारंपरिक सर्जिकल प्रक्रियाओं की "आक्रामक और जोखिम भरी" प्रकृति को कम करने में मदद करती है।

“यह पारंपरिक सर्जरी के बिना सटीक, लक्षित हस्तक्षेप की अनुमति देकर उपचार में क्रांतिकारी बदलाव ला सकता है, रिकवरी के समय को काफी कम कर सकता है और रोगी के परिणामों में सुधार कर सकता है। इसके अतिरिक्त, सामग्रियों में बहुमुखी प्रतिभा और अपारदर्शी वातावरण में काम करने की क्षमता इसे विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है, ”वह कहते हैं।

पेंट करने योग्य बायोएक्टिव स्याही किसी भी आकार या आकार के घावों को ठीक करती है

आगे बढ़ते हुए, झांग ने पुष्टि की कि टीम डीएवीपी तकनीक को और अधिक परिष्कृत करने की योजना बना रही है, जिसमें सोनो-इंक और अल्ट्रासाउंड प्रिंटिंग तकनीक को अनुकूलित करने पर विशेष ध्यान दिया जाएगा ताकि और भी अधिक सटीकता, बहुमुखी प्रतिभा और जैव अनुकूलता प्रदान की जा सके।

उन्होंने आगे कहा, "नैदानिक ​​​​और स्वास्थ्य देखभाल सेटिंग्स में इस तकनीक के व्यावहारिक अनुप्रयोग का पता लगाने के लिए चिकित्सा शोधकर्ताओं के साथ सहयोग की योजना बनाई गई है।" "हमारा लक्ष्य विशिष्ट चिकित्सा अनुप्रयोगों, जैसे पुनर्योजी चिकित्सा और लक्षित स्थानीय दवा वितरण के लिए प्रोटोटाइप विकसित करना है, और नैदानिक ​​​​वातावरण में उनकी प्रभावशीलता और सुरक्षा का मूल्यांकन करने के लिए परीक्षण करना है।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/ultrasound-activated-sono-inks-could-print-3d-structures-inside-the-human-body/