Druk 3D przyszłością medycyny
13 lut 2019 11:51

Drukowanie przestrzenne jest jedną z najbardziej innowacyjnych metod wytwarzania obiektów. Proces przestrzennego drukowania jest jedną z metod budowania trójwymiarowych obiektów fizycznych, na podstawie komputerowego modelu, gdzie za budulec może służyć cały szereg różnych materiałów – polimery, kompozyty (np. połączenie plastiku i drewna), żywice, gumy, metale, piasek, beton, a nawet ludzkie komórki. Metoda druku 3D ma niemalże nieograniczony potencjał, jak chodzi o możliwości zastosowania w różnych dziedzinach – pierwotnie służyła to wytwarzania prototypów, czy też form do produkcji, jednak z powodzeniem stosuje się ją również, aby tworzyć skomplikowane kształty do użytku w budownictwie, architekturze, motoryzacji, przemyśle zbrojeniowym. Potencjał druku 3D dostrzeżono również w kontekście wykorzystania w medycynie.

Pierwsze prace nad zastosowaniem druku 3D w medycynie, prowadzone były na Harvard Medical School, przez badaczy związanych z Boston’s Children Hospital. Naukowcy i lekarze stworzyli zamienniki pęcherza moczowego, korzystając z podłoży z kolagenu oraz polimeru syntetycznego. Na wspomnianych podłożach hodowano komórki pacjentów, tak aby otrzymać gotowy narząd. Takie sztucznie wytworzone pęcherze moczowe wszczepiono siedmiu pacjentom – i jak się okazało, po siedmiu latach od zabiegu, dalej cieszyli się oni dobrym zdrowiem. Jeden z zaangażowanych badaczy, Anthony Atala, postanowił kontynuować prace w tej dziedzinie, w związku z czym przeszedł do instytutu badawczego Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, gdzie dalej prowadził badania nad zastosowaniem druku 3D w konstrukcji podłoży do hodowania ludzkich narządów. Kolejne lata przyniosły ogromne postępy – druk 3D zastosowano w ortopedii, protetyce, do wytwarzania modeli naukowych, aż po produkcję narządów, gdzie drukarka jako tuszu używa żywych komórek.

Jeden ze spektakularnych przykładów zastosowania druku 3D w medycynie miał miejsce w Polsce. Pracujący na maszynie do cięcia kostki brukowej, 33–letni mężczyzna z Gliwic doznał bardzo ciężkich obrażeń podczas wypadku przy pracy – urządzenie pozbawiło go większości twarzy, powodując bezpośrednie zagrożenie życia. Zajmująca się drukiem 3D, katowicka firma n-LAB, wykonała przestrzenne modele fragmentów twarzy mężczyzny, które w ogromnym stopniu pomogły chirurgom w zaplanowaniu i przeprowadzeniu zabiegu przeszczepu skóry.

Inne przykłady zastosowania druku 3D w lecznictwie pochodzą z całego świata. Zaledwie 17–letni Amerykański konstruktor ze stanu Colorado, stworzył zaawansowaną protezę ręki, która dzięki odczytowi fal mózgowych mogła być kontrolowana przez pacjenta. Rozgłos zdobył bardzo ciekawy projekt drukowanego w 3D opatrunku unieruchamiającego złamaną rękę, który był równie wytrzymały co tradycyjny gips, jednak okazał się być znacznie lżejszy i bardziej higieniczny. Również w Stanach Zjednoczonych przeprowadzono nowatorski wszczep, drukowanego 3D, implantu czaszki, który obejmował blisko 75% całej jej powierzchni. 

O postępie drukowania 3D w medycynie, świadczy również przyznanie aprobaty przez FDA dla drukowanych trójwymiarowo tabletek zawierających lek przeciwpadaczkowy – lewetyracetam. Taki sposób tworzenia leków ma wiele zalet – drukowanie tabletek dla konkretnego pacjenta daje możliwość dobrania dokładnej dawki substancji czynnych, której potrzebuje dany chory, można również łatwo modyfikować skład tabletek, w sytuacji, gdy należy włączyć do terapii, lub wymienić którąś z substancji pomocniczych. Drukowanie tabletek na zamówienie również może zmniejszać koszty terapii – tańsze będzie wytworzenie konkretnej, wymaganej ilości leku, zamiast całej partii.

Druk 3D jest jedną z bardzo ważnych nowych technologii, działających w służbie medycyny. Dzięki temu, że możliwości tej techniki w zakresie wytwarzania są niemalże nieograniczone, wydaje się, że liczbę możliwych jej zastosowań w lecznictwie wyznacza jedynie wyobraźnia konstruktorów. 

Opracowano na podstawie informacji opublikowanej na http://lifescienceopenspace.pl/ 

error: Alert: Treść jest chroniona.