Drukarki 3D pomogą w walce z rakiem

Od kilkunastu lat naukowcy próbują wdrożyć drukowanie przestrzenne do medycyny, wskutek czego możemy już z powodzeniem wytwarzać ścisle dopasowane protezy, implanty, a nawet tkanki. Niedawno pojawił się nawet pomysł drukowania.. żywych komórek mających pomóc w walce z rakiem.

O przykłady zastosowania trójwymiarowych drukarek nie trudno nawet na naszym podwórku. W zeszłym roku na oddział łódzkiego szpitala im. Kopernika trafił mężczyzna, który wpadł pod rotacyjną kosiarkę do trawy i doznał przez to poważnego urazu czaszki. Lekarze widząc opłakany stan poszkodowanego - odcięty spory płat skóry wraz z kością - postanowili wydrukować brakujący kawałek czaszki. Produkcją zajęła się otwarta kilka lat temu Pracownia Indywidualnych Implantów Medycznych posiadająca specjalistyczne drukarki 3D. Ten dość odważny pomysł, jak się okazało, był strzałem w dziesiątkę. Pacjent otrzymał idealnie uformowany sztuczny fragment czaszki, zapewniając mu trwałą ochronę mózgu.

Z kolei parę dni temu w Białymstoku udało się wyprodukować tytanowy implant przy użyciu jednej z trójwymiarowych drukarek. Operację przeprowadzono u 78‑letniego pacjenta, któremu z powodu choroby nowotworowej usunięto znaczną część żuchwy. Dzięki wszczepieniu implantu pacjent odzyskał pełne rozwarcie szczęki i estetyczny wyraz twarzy, a do zabiegu szykowani są już kolejni chętni.

Choć ową technologię stosuje się już na naszym podwórku, większą popularność zdobywa tam, gdzie się narodziła, czyli za oceanem. W marcu zeszłego roku zespół z Oxford Performance Materials zastąpił pewnemu amerykaninowi 75% wszystkich kości czaszki. Najpierw rozpoczęto skanowanie, by stworzyć wirtualny, trójwymiarowy model czaszki, a na koniec została ona wydrukowana z polimeru PEKK sprzyjającemu powstawaniu nowych, naturalnych komórek i kości.

Wykorzystywanie przestrzennego druku do produkcji implantów i protez jest znacznie tańsze od poprzednich tego typu rozwiązań, a przestrzenny skan umożliwia stworzenie dokładniejszych wizualizacji i w efekcie kształtu idealnie dopasowanego do potrzeb pacjenta. Dzięki tego typu maszynom skraca się także czas ich wytwarzania, co przekłada się na około 500 kandydatów do nietypowego przeszczepu w ciągu miesiąca. Niestety, masowa produkcja to wciąż melodia przyszłości, gdyż wielu kości i tkanek nie jesteśmy jeszcze w stanie zrekonstruować.

Wybiegając w przyszłość warto przypomnieć o ostatnich badaniach chińsko-amerykańskiej grupy naukowców, której udało się wykonać, przy użyciu tego typu technik, trójwymiarowy model złożony z żywych komórek. Jest to o tyle pomocne, że dotychczasowe badania prowadzone były na modelach dwuwymiarowych składających się - logicznie - tylko z jednej warstwy komórek. Trójwymiarowy model jest znacznie bardziej przejrzysty i pomoże w symulacji cech komórek rakotwórczych, dzięki czemu badacze mogą np. testować na nim odporność na leki przeciwnowotworowe.

Więcej: 3ders.org, engadget.com