5 spôsobov, ako sa 3D tlač používa v zdravotníctve

Vzhľadom na obrovský technologický pokrok, ktorý v súčasnosti prebieha, to nemusí byť zrejmé, najmä preto, že téma AI vytláča iné titulky, ale oblasť 3D tlače v zdravotníctve áno rýchlo sa vyvíjajúci. Spoločnosti každý týždeň zverejňujú podrobnosti o nových inováciách, na ktorých pracujú pri 3D tlači častí ľudského tela, ako sú obličky a iné orgány. A tam to nekončí.

3D tlač presahuje tlač jedinečne tvarovaných drobností s ďalekosiahlymi dôsledkami pre medicínske technológie. Tu sú niektoré z fascinujúcich spôsobov, ako sa využíva v zdravotníctve.

1. 3D tlačená protetika

Vďaka 3D tlači sa trh s vlastnými končatinami rozrastá a mnohé organizácie využívajú dopyt. Príklady zahŕňajú Otvorte Bioniku (ktorého slogan je „Premena postihnutí na superschopnosti“), e-NABLE (globálna komunita dobrovoľníkov, ktorí vyrábajú bezplatné a lacné protetiky pre deti), a UNYQ (spoločnosť vyrábajúca protetiku, ktorá by sa dala považovať aj za umelecké diela).

Ak ste rodina s 3D tlačou v oblasti zdravotníctva, nepochybne ste sa stretli s množstvom inšpiratívnych anekdot popisujúcich, ako ľudia používali 3D tlač. protetiky, aby ste nielen znovu využili končatiny, ale tiež dosiahli úžasné výkony, ako je šprint cez cieľové čiary pomocou na mieru šitej 3D tlače čepele.

Jadrom týchto príbehov sú pokročilé materiály a technológie. 3D tlačená protetika je vyrobená z ľahkých a odolných plastov, ktoré sú často kombinované so silikónom, TPE, gumou a ďalšími, aby pohodlne splynuli s ľudským telom.

Keďže sa technológia stáva dostupnejšou a tvorcovia nachádzajú nové spôsoby výroby protetiky, niet pochýb o tom, že v nasledujúcich rokoch budeme aj naďalej svedkami skvelých pokrokov.

2. 3D tlačené implantáty

Je ich veľa technológie, ktoré formujú budúcnosť zdravotníctva a mnohými spôsobmi by implantovateľná technológia mohla zmeniť zdravie a pohodu. Zároveň 3D tlačené implantáty začínajú hrať čoraz väčšiu rolu v medicínskych scenároch. Predstavte si titánové implantáty na poranenia kostí, lebečných platničiek a dokonca aj klietky na fúziu chrbtice. Môže to znieť ako niečo z komiksu Marvel, ale tieto inovácie sa dejú práve teraz.

Spoločnosti pôsobiace v tomto priestore zahŕňajú Zhmotniť, Stryker, a 4WEB Medical, vymenovať zopár. Tieto spoločnosti posúvajú hranice v mechano-biológii tým, že ponúkajú personalizované a presné riešenia kedysi náročných medicínskych problémov. Napríklad 3D vytlačené implantáty môžu pomôcť pri rekonštrukcii tvárových kostí alebo pri oprave poškodenia chrbtice.

Implantáty s 3D tlačou zvyčajne používajú materiály ako titán alebo kobalt-chróm, ktoré sú známe svojou pevnosťou a biokompatibilitou. V kombinácii s technikami 3D tlače, ako je selektívne tavenie laserom (SLM) alebo tavenie elektrónovým lúčom (EBM), spoločnosti môžu vyrábať implantáty na mieru, ktoré sa dajú bez problémov integrovať do jedinečnej anatómie pacienta.

Krása týchto 3D tlačených implantátov spočíva v ich potenciáli drasticky zlepšiť výsledky pacientov. Na internete sú uverejnené krásne príbehy ľudí, ktorí utrpeli ťažké zranenia a nechali si zrekonštruovať kosti na tvári pomocou implantátov vyrobených na mieru pomocou 3D tlače. Existujú aj príklady ľudí, ktorí podstúpili zložité operácie fúzie chrbtice, ktoré umožnili 3D vytlačené implantáty.

Ak vás zaujíma, čo prinesie budúcnosť, biotlač je jedným z príkladov. Táto špičková technológia zahŕňa použitie pacientových buniek na vytvorenie živého funkčného tkaniva na implantáciu. Zatiaľ čo sú ešte v plienkach, možnosti sú obrovské (myslite na orgány vyrobené na mieru).

3. 3D tlač pri podávaní liekov

3D tlač v zdravotníctve prináša ďalšiu pozoruhodnú aplikáciu: dodávanie liekov. Časy univerzálnych liekov môžu byť preč. Budúcnosť je predovšetkým o personalizácii a 3D tlač pomáha viesť.

Spoločnosti ako Aprecia Pharmaceuticals a FabRx otriasajú priemyslom svojimi novými prístupmi k výrobe liekov. Využitím technológií 3D tlače, ako je modelovanie fúzovanej depozície (FDM), môžu tieto spoločnosti vytvárať prispôsobené pilulky prispôsobené špecifickým potrebám každého pacienta.

Presnejšie povedané, pomocou 3D tlače je možné vytvárať zložité štruktúry piluliek, ktoré riadia uvoľňovanie aktívnych zložiek. Pórovité pilulky vyrobené týmto spôsobom sa rýchlo rozpúšťajú, zatiaľ čo viacvrstvové pilulky môžu uvoľňovať rôzne lieky v rôznych časoch.

Pokiaľ ide o budúce aplikácie, myslite na starších pacientov s viacerými predpismi, ktorí by mohli užiť jednu, na mieru vyrobenú tabletku, ktorá kombinuje všetky ich požadované lieky.

4. 3D tlačené tkanivá a orgány

3D tlač sa používa na výrobu širokej škály produktov; dokonca môžete 3D tlač autodielov. 3D biotlač je však skutočne ďalšou úrovňou. Vedci pracujú na tlači vecí, ako je ľudská koža pre obete popálenín, a dúfajú, že jedného dňa budú môcť vytlačiť miniorgány na testovanie drog. Spoločnosti ako Organovo a Prellis Biologics sú dve spoločnosti, ktoré robia pokroky v oblasti 3D tlačeného ľudského tkaniva.

Jadrom 3D biotlače je zložitý proces, ktorý zahŕňa vrstvenie buniek, tiež známych ako bioatrament, do presných vzorov, aby sa vytvorili živé štruktúry. Predstavte si 3D tlačiareň vybavenú viacerými injekčnými striekačkami, z ktorých každá je naplnená iným typom bunky. Tlačiareň ukladá tieto bunky, jednu vrstvu po druhej, až kým sa úplne nevytvaruje tkanivo alebo orgán.

Jedna z veľkých noviniek v roku 2022 predstavovala prácu 3DBio Therapeutics, spoločnosti, ktorá úspešne 3D vytlačila ľudské ucho. Aj keď sa to môže zdať ako relatívne jednoduchá súčasť ľudskej anatómie - a je to tak - vedci pracujú na zdokonalení techník biotlače, aby vytvorili plne funkčné, transplantovateľné orgány. Nie sme tam úplne, no každým dňom sa približujeme k svetu, kde sa zoznamy orgánov čakania na orgány stávajú minulosťou.

5. 3D tlačené zdravotnícke pomôcky

Ďalším príkladom toho, ako sa 3D tlač používa v zdravotníctve, je vývoj chirurgických nástrojov na mieru.

V minulosti boli chirurgovia často limitovaní dostupnosťou štandardizovaných nástrojov, čo sťažovalo vykonávanie zložitých postupov s požadovanou úrovňou presnosti. Vďaka 3D tlači majú teraz chirurgovia prístup k nástrojom vyrobeným na mieru navrhnutým špeciálne pre konkrétny postup alebo anatómiu pacienta. Tieto nástroje na mieru môžu viesť k zvýšenej presnosti, skráteniu prevádzkového času a v konečnom dôsledku k zlepšeniu výsledkov pacientov.

Napríklad retraktory sú nevyhnutné pri chirurgických zákrokoch na zadržiavanie orgánov alebo tkanív a poskytujú chirurgom čisté zorné pole. Pomocou 3D tlače možno navíjače prispôsobiť tak, aby vyhovovali jedinečnej anatómii pacienta, čím sa zabezpečí optimálna expozícia a zároveň sa minimalizuje trauma okolitých tkanív.

Prijatie budúcnosti technológie 3D tlače

Je úžasné vidieť, ako technológie pozitívne ovplyvňujú životy pacientov. Od prispôsobenej protetiky a implantátov až po podávanie liekov, tkanivové inžinierstvo a inovatívne lekárske zariadenia, 3D tlač skutočne posúva zdravotnú starostlivosť do nových oblastí.

Vpred tento druh transformačnej technológie nepochybne povedie k kedysi nepredstaviteľným objavom, ktoré budú mať pozitívny vplyv na životy ešte väčšieho počtu jednotlivcov na celom svete.