5 způsobů, jak se 3D tisk používá ve zdravotnictví

Vzhledem k obrovskému množství technologického pokroku, ke kterému v dnešní době dochází, to nemusí být zřejmé, zejména proto, že téma AI vytlačuje jiné titulky, ale oblast 3D tisku ve zdravotnictví ano rychle se vyvíjející. Společnosti každý týden zveřejňují podrobnosti o nových inovacích, na kterých pracují, aby 3D tiskly části lidského těla, jako jsou ledviny a další orgány. A tím to nekončí.

3D tisk přesahuje tisk unikátně tvarovaných cetek a má dalekosáhlé důsledky pro lékařské technologie. Zde jsou některé z fascinujících způsobů, jak se využívá ve zdravotnictví.

1. 3D tištěná protetika

Díky 3D tisku roste trh s vlastními končetinami a mnoho organizací využívá poptávky. Příklady zahrnují Otevřete Bionics (jehož slogan zní „Turning Disabilities to Superpowers“), umožnit (globální komunita dobrovolníků vyrábějících bezplatné a levné protetiky pro děti) a UNYQ (společnost, která vyrábí protetiku, která by mohla být považována i za umělecká díla).

Pokud jste rodina s 3D tiskem ve zdravotnictví, nepochybně jste se setkali s množstvím inspirativních anekdot popisujících, jak lidé používali 3D tisk. protetiky, aby nejen znovu využívaly končetiny, ale také dosáhly úžasných výkonů, jako je sprint přes cílové čáry s pomocí na míru vyrobeného 3D tisku čepele.

Jádrem těchto příběhů jsou pokročilé materiály a technologie. 3D tištěné protetiky jsou vyrobeny z lehkých a odolných plastů, které jsou často kombinovány se silikonem, TPE, pryží a dalšími, aby pohodlně splynuly s lidským tělem.

S tím, jak se technologie stává dostupnější a tvůrci nalézají nové způsoby, jak vyrábět protetiku, není pochyb o tom, že v nadcházejících letech budeme i nadále svědky některých skvělých pokroků.

2. 3D tištěné implantáty

Je jich mnoho technologie utvářející budoucnost zdravotnictví a mnoho způsobů, jak by implantabilní technologie mohla změnit zdraví a pohodu. Zároveň 3D tištěné implantáty začínají hrát v lékařských scénářích stále větší roli. Představte si titanové implantáty pro poranění kostí, lebeční ploténky a dokonce i klece pro fúzi páteře. Může to znít jako něco z komiksu Marvel, ale tyto inovace se dějí právě teď.

Mezi společnosti působící v tomto prostoru patří Zhmotnit, Stryker, a 4WEB Medical, abychom jmenovali alespoň některé. Tyto společnosti posouvají hranice v mechano-biologii tím, že nabízejí personalizovaná a přesná řešení pro kdysi skličující lékařské problémy. Například implantáty vytištěné 3D tiskem mohou být použity k tomu, aby pomohly rekonstruovat obličejové kosti nebo opravit poškození páteře.

Implantáty tištěné 3D obvykle používají materiály jako titan nebo kobalt-chrom, které jsou známé svou pevností a biokompatibilitou. V kombinaci s technikami 3D tisku, jako je selektivní laserové tavení (SLM) nebo tavení elektronovým paprskem (EBM), Společnosti mohou vyrábět implantáty na míru, které lze bez problémů integrovat s jedinečnou anatomií pacienta.

Krása těchto 3D tištěných implantátů spočívá v jejich potenciálu drasticky zlepšit výsledky pacientů. Na internetu se objevují krásné příběhy lidí, kteří utrpěli vážná zranění a nechali si rekonstruovat kosti v obličeji pomocí implantátů vyrobených na zakázku pomocí 3D tisku. Existují také příklady lidí, kteří podstoupili složité operace fúze páteře umožněné 3D tištěnými implantáty.

Pokud vás zajímá, co přinese budoucnost, biotisk je jedním z příkladů. Tato špičková technologie zahrnuje použití pacientových buněk k vytvoření živé funkční tkáně pro implantaci. Zatímco jsou ještě v plenkách, možnosti jsou obrovské (myslete na varhany na míru).

3. 3D tisk v dodávce léků

3D tisk ve zdravotnictví přináší další pozoruhodnou aplikaci: dodávání léků. Časy univerzálních léků mohou být pryč. Budoucnost je především o personalizaci a 3D tisk pomáhá být v čele.

Firmy jako Aprecia Pharmaceuticals a FabRx otřásají průmyslem svými novými přístupy k výrobě léků. Využitím technologií 3D tisku, jako je fúzované depoziční modelování (FDM), mohou tyto společnosti vytvářet přizpůsobené pilulky šité na míru specifickým potřebám každého pacienta.

Přesněji řečeno, s 3D tiskem je možné vytvářet složité struktury pilulek, které řídí uvolňování účinných látek. Porézní pilulky vyrobené tímto způsobem se rychle rozpouštějí, zatímco vícevrstvé pilulky mohou uvolňovat různé léky v různých časech.

Pokud jde o budoucí aplikace, myslete na starší pacienty s více recepty, kteří by mohli být schopni vzít jednu pilulku na míru, která kombinuje všechny jejich požadované léky.

4. 3D tištěné tkáně a orgány

3D tisk se používá k výrobě široké škály produktů; dokonce můžete 3D tisk autodílů. Nicméně 3D biotisk je skutečně další úroveň. Vědci pracují na tisku věcí, jako je lidská kůže pro oběti popálenin, a doufají, že jednoho dne budou schopni vytisknout miniorgány pro testování drog. Firmy jako Organovo a Prellis Biologics jsou dvě společnosti, které dělají pokroky ve 3D tištěné lidské tkáni.

Jádrem 3D biotisku je složitý proces, který zahrnuje vrstvení buněk, také známých jako bioinkoust, do přesných vzorů za účelem vytvoření živých struktur. Představte si 3D tiskárnu vybavenou několika injekčními stříkačkami, z nichž každá je naplněna jiným typem buňky. Tiskárna ukládá tyto buňky, jednu vrstvu po druhé, dokud plně zformovaná tkáň nebo orgán nezíská tvar.

Jedna z velkých novinek v roce 2022 představovala práci 3DBio Therapeutics, společnosti, která úspěšně 3D tiskla lidské ucho. I když se to může zdát jako relativně jednoduchá součást lidské anatomie – a také je – vědci pracují na zdokonalení technik biotisku, aby vytvořili plně funkční, transplantovatelné orgány. Nejsme úplně tam, ale každým dnem se přibližujeme světu, kde se čekací listiny na orgány stávají minulostí.

5. 3D tištěné zdravotnické prostředky

Dalším příkladem využití 3D tisku ve zdravotnictví je vývoj chirurgických nástrojů na míru.

V minulosti byli chirurgové často omezeni dostupností standardizovaných nástrojů, což ztěžovalo provádění složitých výkonů s požadovanou úrovní přesnosti. Díky 3D tisku mají nyní chirurgové přístup k nástrojům na míru navrženým speciálně pro konkrétní postup nebo anatomii pacienta. Tyto nástroje na míru mohou vést ke zvýšení přesnosti, zkrácení provozní doby a v konečném důsledku ke zlepšení výsledků pacientů.

Například retraktory jsou nezbytné při operacích k zadržení orgánů nebo tkání a poskytují chirurgům jasné zorné pole. Pomocí 3D tisku lze navíječe přizpůsobit tak, aby vyhovovaly jedinečné anatomii pacienta, a zajistily tak optimální expozici a zároveň minimalizovaly trauma okolních tkání.

Přijímáme budoucnost technologie 3D tisku

Je úžasné sledovat, jak technologie pozitivně ovlivňují životy pacientů. Od zakázkové protetiky a implantátů po podávání léků, tkáňové inženýrství a inovativní lékařská zařízení, 3D tisk skutečně posouvá zdravotní péči do nových oblastí.

V budoucnu tento druh transformativní technologie nepochybně povede k kdysi nepředstavitelným průlomům, které budou mít pozitivní dopad na životy ještě více jedinců po celém světě.