5 начина, по които 3D принтирането се използва в здравеопазването

Може да не е очевидно предвид големия обем на технологичния напредък, който се случва в наши дни, особено след като темата за AI измества други заглавия, но областта на 3D принтирането в здравеопазването е бързо развиваща се. Всяка седмица компаниите публикуват подробности за новите иновации, върху които работят за 3D отпечатване на части от човешкото тяло, като бъбреци и други органи. И това не спира дотук.

3D принтирането надхвърля отпечатването на уникално оформени дрънкулки, с далечни последици за медицинските технологии. Ето някои от очарователните начини, по които се използва в здравеопазването.

1. 3D-принтирани протези

С 3D принтирането пазарът за персонализирани крайници се разраства и много организации се възползват от търсенето. Примерите включват Отворете Bionics (чийто слоган е „Превръщане на уврежданията в суперсили“), e-NABLE (глобална общност от доброволци, които правят безплатни и евтини протези за деца) и

UNYQ (компания, която произвежда протези, които също могат да се считат за произведения на изкуството).

Ако сте семейство с 3D принтиране в сферата на здравеопазването, несъмнено сте се натъкнали на множество вдъхновяващи анекдоти, описващи как хората са използвали 3D отпечатано протези, за да възвърнете не само използването на крайниците, но и да постигнете вдъхновяващи постижения като спринт през финалните линии с помощта на специално изработени 3D отпечатани остриета.

В основата на тези истории лежат модерни материали и технологии. 3D отпечатаните протези са изработени от леки и издръжливи пластмаси, които често се комбинират със силикон, TPE, гума и други, за да се слеят удобно с човешкото тяло.

Тъй като технологията става все по-достъпна и създателите намират нови начини за изграждане на протези, няма съмнение, че ще продължим да виждаме някои страхотни постижения през следващите години.

2. 3D-отпечатани импланти

Има много технологии, оформящи бъдещето на здравеопазването и много начини имплантируемата технология може да промени здравето и благосъстоянието. В същото време 3D отпечатаните импланти започват да играят все по-голяма роля в медицинските сценарии. Помислете за титаниеви импланти за костни наранявания, черепни плочи и дори клетки за гръбначен синтез. Може да звучи като нещо от комикс на Marvel, но тези иновации се случват точно сега.

Компаниите, опериращи в това пространство, включват Материализирай се, Страйкър, и 4WEB Медицински, за да назовем няколко. Тези компании разширяват границите в механобиологията, като предлагат персонализирани и прецизни решения на някога обезсърчаващи медицински предизвикателства. Например, 3D отпечатаните импланти могат да се използват за подпомагане на реконструкцията на лицеви кости или за възстановяване на увреждане на гръбначния стълб.

3D-отпечатаните импланти обикновено използват материали като титан или кобалт-хром, известни със своята здравина и биосъвместимост. Когато се комбинира с техники за 3D печат като селективно лазерно топене (SLM) или електронен лъч (EBM), компаниите могат да произвеждат импланти по поръчка, които могат безпроблемно да се интегрират с уникалната анатомия на пациента.

Красотата на тези 3D-отпечатани импланти се крие в потенциала им драстично да подобрят резултатите за пациентите. Има красиви истории, публикувани в интернет на хора, които са претърпели тежки наранявания и костите на лицата им са били реконструирани с направени по поръчка 3D отпечатани импланти. Има и примери за хора, които са претърпели сложни операции на гръбначния синтез, станали възможни благодарение на 3D отпечатани импланти.

Ако се чудите какво крие бъдещето, биопечатът е един пример. Тази авангардна технология включва използване на клетки на пациента за създаване на жива, функционална тъкан за имплантиране. Докато все още е в начален стадий, възможностите са огромни (помислете за органи, направени по поръчка).

3. 3D печат при доставка на лекарства

3D принтирането в здравеопазването дава друго забележително приложение: доставка на лекарства. Може да са отминали дните на универсалните лекарства. Бъдещето е свързано изцяло с персонализирането и 3D принтирането помага да се поведе в това отношение.

Компании като Aprecia Pharmaceuticals и FabRx разтърсват индустрията с новите си подходи към производството на лекарства. Чрез използване на технологии за 3D печат като моделиране на разтопено отлагане (FDM), тези компании могат да създават персонализирани хапчета, пригодени за специфичните нужди на всеки пациент.

По-конкретно, с 3D принтирането е възможно да се създадат сложни структури на хапчета, които контролират освобождаването на активни съставки. Порестите хапчета, произведени по този начин, се разтварят бързо, докато многослойните хапчета могат да отделят различни лекарства по различно време.

По отношение на бъдещи приложения, помислете за възрастни пациенти с множество рецепти, които може да са в състояние да приемат едно, специално направено хапче, което съчетава всичките им необходими лекарства.

4. 3D-принтирани тъкани и органи

3D печатът се използва за производството на широка гама от продукти; можете дори 3D печат на автомобилни части. Въпреки това, 3D биопринтирането е наистина следващото ниво. Учените работят за отпечатване на неща като човешка кожа за жертви на изгаряния и се надяват един ден да успеят да отпечатат мини-органи за тестване на лекарства. Компании като Органово и Prellis Biologics са две компании, които правят напредък в 3D отпечатаната човешка тъкан.

В основата на 3D биопринтирането лежи сложен процес, който включва наслояване на клетки, известни също като био-мастило, в прецизни модели за създаване на живи структури. Представете си 3D принтер, оборудван с множество спринцовки, всяка пълна с различен тип клетки. Принтерът отлага тези клетки, един слой наведнъж, докато напълно оформената тъкан или орган придобие форма.

Една от големите новини през 2022 г. включваше работата на 3DBio Therapeutics, компания, която успешно 3D отпечата човешко ухо. Въпреки че това може да изглежда като сравнително проста част от човешката анатомия - и е така - учените работят за усъвършенстване на техниките за биопринтиране, за да създадат напълно функционални органи за трансплантация. Не сме съвсем там, но всеки ден се доближаваме до свят, в който списъците с чакащи органи остават нещо от миналото.

5. 3D-принтирани медицински изделия

Друг пример за това как 3D принтирането се използва в здравеопазването е разработването на персонализирани хирургически инструменти.

В миналото хирурзите често бяха ограничени от наличието на стандартизирани инструменти, което затрудняваше извършването на сложни процедури с желаното ниво на прецизност. С 3D принтирането хирурзите вече имат достъп до специално изработени инструменти, проектирани специално за конкретна процедура или анатомия на пациента. Тези инструменти по поръчка могат да доведат до повишена точност, намалено време за работа и в крайна сметка подобрени резултати за пациентите.

Например ретракторите са от съществено значение в операциите за задържане на органи или тъкани, осигурявайки на хирурзите ясно зрително поле. С 3D печат ретракторите могат да бъдат персонализирани, за да отговарят на уникалната анатомия на пациента, осигурявайки оптимална експозиция, като същевременно минимизира травмата на околните тъкани.

Възприемане на бъдещето на 3D-отпечатаната технология

Удивително е да се види как технологиите оказват положително влияние върху живота на пациентите. От персонализирани протези и импланти до доставка на лекарства, тъканно инженерство и иновативни медицински устройства, 3D принтирането наистина избутва здравеопазването в нови области.

Продължавайки напред, този вид трансформативна технология несъмнено ще доведе до някога невъобразими пробиви, оказвайки положително въздействие върху живота на още повече хора по света.