5 načina na koje se 3D ispis koristi u zdravstvu

Možda nije očito s obzirom na ogroman tehnološki napredak koji se odvija ovih dana, osobito jer tema umjetne inteligencije istiskuje druge naslove, no područje 3D ispisa u zdravstvu je brzo se razvija. Svakog tjedna tvrtke objavljuju detalje o novim inovacijama na kojima rade za 3D ispis dijelova ljudskog tijela, poput bubrega i drugih organa. I tu ne staje.

3D ispis nadilazi ispis drangulija jedinstvenog oblika, s dalekosežnim implikacijama za medicinsku tehnologiju. Ovdje su neki od fascinantnih načina na koje se koristi u zdravstvu.

1. 3D ispisana protetika

Uz 3D ispis, tržište prilagođenih udova raste, a mnoge organizacije kapitaliziraju potražnju. Primjeri uključuju Otvorena bionika (čiji je slogan "Pretvaranje invaliditeta u supermoći"), omogućiti (globalna zajednica volontera koji izrađuju besplatne i jeftine proteze za djecu), i UNYQ (tvrtka koja proizvodi protetiku koja bi se također mogla smatrati umjetničkim djelima).

Ako ste obitelj s 3D ispisom u zdravstvenom prostoru, bez sumnje ste naišli na mnoštvo inspirativnih anegdota koje opisuju kako su ljudi koristili 3D ispis protetike ne samo da ponovno možete koristiti udove, već i postići zadivljujuće podvige kao što je sprint preko ciljne linije uz pomoć posebno izrađenog 3D ispisa oštrice.

U središtu ovih priča leže napredni materijali i tehnologije. 3D ispisana protetika izrađena je od lagane i izdržljive plastike koja se često kombinira sa silikonom, TPE-om, gumom i više kako bi se udobno stopila s ljudskim tijelom.

Kako tehnologija postaje pristupačnija, a kreatori pronalaze nove načine za izradu protetike, nema sumnje da ćemo u nadolazećim godinama nastaviti vidjeti neka zanimljiva poboljšanja.

2. 3D-ispisani implantati

Ima ih mnogo tehnologije koje oblikuju budućnost zdravstva i na mnoge načine implantabilna tehnologija može promijeniti zdravlje i dobrobit. U isto vrijeme, 3D ispisani implantati počinju igrati sve veću ulogu u medicinskim scenarijima. Zamislite implantate od titana za ozljede kostiju, kranijalne ploče, pa čak i kaveze za fuziju kralježnice. Možda zvuči kao nešto iz Marvelovog stripa, ali ove se inovacije događaju upravo sada.

Tvrtke koje djeluju u ovom prostoru uključuju Materijalizirati, Stryker, i 4WEB Medicinski, da spomenemo samo neke. Ove tvrtke pomiču granice u mehano-biologiji nudeći personalizirana i precizna rješenja za nekada zastrašujuće medicinske izazove. Na primjer, 3D ispisani implantati mogu se koristiti za rekonstrukciju kostiju lica ili za popravak oštećenja kralježnice.

3D ispisani implantati obično koriste materijale poput titana ili kobalt-kroma, poznatih po svojoj čvrstoći i biokompatibilnosti. U kombinaciji s tehnikama 3D ispisa kao što je selektivno lasersko taljenje (SLM) ili taljenje elektronskim snopom (EBM), tvrtke mogu proizvesti implantate izrađene po narudžbi koji se mogu neprimjetno integrirati u jedinstvenu anatomiju pacijenta.

Ljepota ovih 3D ispisanih implantata leži u njihovom potencijalu da drastično poboljšaju ishode pacijenata. Diljem interneta objavljene su lijepe priče o ljudima koji su pretrpjeli teške ozljede i kojima su kosti na licu rekonstruirane pomoću posebno izrađenih 3D printanih implantata. Postoje i primjeri ljudi koji su bili podvrgnuti složenim operacijama spajanja kralježnice koje su omogućili 3D ispisani implantati.

Ako se pitate što nosi budućnost, bioprint je jedan od primjera. Ova vrhunska tehnologija uključuje korištenje stanica pacijenta za stvaranje živog, funkcionalnog tkiva za implantaciju. Dok je još u povojima, mogućnosti su ogromne (mislite na organe izrađene po narudžbi).

3. 3D ispis u isporuci lijekova

3D ispis u zdravstvu donosi još jednu izvanrednu primjenu: isporuku lijekova. Možda su prošli dani lijekova koji odgovaraju svima. Budućnost se vrti oko personalizacije, a 3D ispis pomaže u tome da prednjači.

Tvrtke poput Aprecia Pharmaceuticals i FabRx potresaju industriju svojim novim pristupima proizvodnji lijekova. Korištenjem tehnologija 3D ispisa kao što je modeliranje stopljenog taloženja (FDM), te tvrtke mogu stvoriti prilagođene tablete prilagođene specifičnim potrebama svakog pacijenta.

Točnije, s 3D ispisom moguće je stvoriti složene strukture tableta koje kontroliraju otpuštanje aktivnih sastojaka. Ovako proizvedene porozne pilule brzo se otapaju, dok višeslojne pilule mogu oslobađati različite lijekove u različito vrijeme.

Što se tiče budućih primjena, razmislite o starijim pacijentima s višestrukim receptima koji bi mogli uzeti jednu, prilagođenu tabletu koja kombinira sve njihove potrebne lijekove.

4. 3D-isprintana tkiva i organi

3D ispis koristi se za proizvodnju širokog spektra proizvoda; možete čak 3D print dijelova automobila. Međutim, 3D bioprint je doista sljedeća razina. Znanstvenici rade na tiskanju stvari poput ljudske kože za žrtve opekotina i nadaju se da će jednog dana moći ispisati mini-organe za testiranje lijekova. Tvrtke poput Organovo i Prellis Biologics dvije su tvrtke koje napreduju u 3D tiskanom ljudskom tkivu.

U srži 3D bioprinta nalazi se složen proces koji uključuje slojevito slaganje stanica, također poznato kao biotinta, u precizne uzorke za stvaranje živih struktura. Zamislite 3D printer opremljen s više štrcaljki, od kojih je svaka napunjena različitim tipom stanica. Pisač taloži te stanice, jedan sloj istovremeno, sve dok potpuno oblikovano tkivo ili organ ne poprimi oblik.

Jedna od velikih vijesti u 2022. govorila je o radu 3DBio Therapeuticsa, tvrtke koja je uspješno 3D ispisala ljudsko uho. Iako se ovo može činiti kao relativno jednostavan dio ljudske anatomije - a jest - znanstvenici rade na usavršavanju tehnika bioprintanja, kako bi stvorili potpuno funkcionalne organe za transplantaciju. Nismo još stigli, ali svakim smo danom sve bliže svijetu u kojem liste čekanja za organe postaju stvar prošlosti.

5. 3D-ispisani medicinski uređaji

Drugi primjer kako se 3D ispis koristi u zdravstvu je razvoj prilagođenih kirurških instrumenata.

U prošlosti su kirurzi često bili ograničeni dostupnošću standardiziranih alata, što je otežavalo izvođenje složenih zahvata sa željenom razinom preciznosti. Uz 3D ispis, kirurzi sada mogu pristupiti instrumentima izrađenim po mjeri posebno dizajniranim za određeni zahvat ili anatomiju pacijenta. Ovi prilagođeni alati mogu dovesti do povećane točnosti, smanjenog radnog vremena i naposljetku poboljšanih ishoda za pacijente.

Na primjer, retraktori su neophodni u operacijama za zadržavanje organa ili tkiva, pružajući kirurzima čisto vidno polje. Uz 3D ispis, retraktori se mogu prilagoditi jedinstvenoj anatomiji pacijenta, osiguravajući optimalnu izloženost uz minimalnu traumu za okolna tkiva.

Prihvaćanje budućnosti tehnologije 3D ispisa

Nevjerojatno je vidjeti kako tehnologija pozitivno utječe na živote pacijenata. Od prilagođene protetike i implantata do isporuke lijekova, inženjerstva tkiva i inovativnih medicinskih uređaja, 3D ispis uistinu gura zdravstvo u nova područja.

Krećući se naprijed, ova vrsta transformativne tehnologije nedvojbeno će dovesti do nekoć nezamislivih otkrića, pozitivno utječući na živote još većeg broja pojedinaca diljem svijeta.