Strona używa cookies (ciasteczek). Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.    X

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 

sprzęt internet inne

Komentarze

0 nowych
JaceQQ   4 #1 18.04.2014 09:59

"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"

Ciekawe czy wydrukowali mu tez nowe zeby ;)

alucosoftware   7 #2 18.04.2014 10:25

"pomysł drukowania.. żywych komórek"? ;)

luqass   13 #3 18.04.2014 10:59

jak juz bedzie mozna drukowac zywe komorki, to tylko krok od niesmiertelnosci, pelna zastepowalnosc zuzytych tkanek to kolejny krok, a pozniej, kto wie, zamiast rodzic, bedzie mozna sobie wydrukowac dziecko wedlug wlasnego projektu? Rozwiaze sie problem adopcji dzieci przez pary homoseksualne

lemniskata   8 #4 18.04.2014 11:06

Jeżeli materiał jest jeden, a tak się mi wydaję w przypadku np. tytanu, to jaka jest różnica (przewaga) w stosunku do jakiejś lepszej obrabiarki CNC?

InYourHead   6 #5 18.04.2014 11:22

Obrabiarką CNC nie stworzysz np. „pustego” w środku tytanu, co jednak zapewnia lekkość konstrukcji- cecha ważna dla pacjenta

n0r3k   7 #6 18.04.2014 11:28

Portale takie jak 3ders.org i engadget.com są słaby źródłem wiedzy medycznej/naukowej. Postaram się nieco sprostować ostatni akapit.

Owa chińsko-amerykańska grupa nie wydrukowała trójwymiarowego modelu komórki nowotworowej. Przy zastosowaniu druku 3D 'wydrukowali' oni trójwymiarowego guza (a raczej wiele małych gózków), który może rosnąć w zawiesinie. Standardowe techniki kultur komórkowych polegają na 'wysiewaniu' komórek na płaskiej powierzchni naczynia hodowlanego (np. na szalkach Petriego). Komórki zarastają dostępną im powierzchnię tworząc monowarstwę (pojedynczą warstwę komórek). Taka hodowla jest stosunkowo prosta, ale nie odzwierciedla zbyt dokładnie sytuacji, którą obserwujemy w organizmie (gdzie komórki usytuowane są w przestrzeni 3D). Stosując techniki druku 3D (oraz inne ciekawe techniki) można osiągnąć lepsze odzwierciedlenie rzeczywistości. Tutaj 'tusz' (często nazwany bio-inkiem) stanowią komórki nowotworowe oraz składniki dodatkowe, które stanowią podstawowe składniki substancji pozakomórkowej (extracellular matrix). Źródłowy artykuł: http://iopscience.iop.org/1758-5090/6/3/035001/article

W skrócie: wydrukowano guza (taką 'kulkę-nowotwór') stosując komórki jako tusz.

BTW: Jak już wcześniej wspomniałem - są inne techniki pozwalające na hodowlę komórek 3D - fajnym podejściem jest lewitacja magnetyczna; więcej w tej publikacji: http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n4/abs/nnano.2010.23.html

Jim1961   7 #7 18.04.2014 11:38

drukowanie żywych komórek - niby nieśmiertelność VS. planowanie postarzanie produktu --> parodia, ironia, czy jak to tam się nazywa :-)

n0r3k   7 #8 18.04.2014 11:51

@Jim1961 Raczej drukowanie komórkami, niż drukowanie komórek. Poza tym - każdy ciągnie w swoją stronę.

Dimatheus   22 #9 18.04.2014 13:22

Hej,

Świetny wpis - genialnie lekko się go czyta. ;) Sama zaś idea szczytna - szkoda tylko, że wszystkiego wydrukować się nie da i nie będzie dało nawet w przyszłości.

Pozdrawiam,
Dimatheus

mentorious   4 #10 18.04.2014 14:35

@n0r3k słabo się znam na medycynie, zainteresowały mnie te artykuły więc postanowiłem je streścić. Dzięki za Twój komentarz, bo naniósł nieco światła na całą sprawę :)

  #11 18.04.2014 18:40

the fifth element :)

Shaki81 MODERATOR BLOGA  38 #12 18.04.2014 19:07

Z jednej strony bardzo fajne rozwiązanie, które pomoże ratować ludzkie życie. Z drugiej jednak strony przypomina mi się film Repo Men - Windykatorzy, gdzie w jednej ze scen kobieta wymienia jakie narządy zostały wymienione jej na sztuczne - lekko przeraża taka wizja.

WODZU   17 #13 19.04.2014 10:55

@luqass
Taki świat + nieśmiertelność to nie dla mnie.

  #14 19.04.2014 12:05

Druk 3d jest coraz bardziej powszechny, i co ważniejsze, z roku na rok tańszy :) Choć do takich jak w ww. artykule drukarek dostęp mają przede wszystkim naukowcy/fachowcy, prostsze elementy można zamawiać i drukować już w bardzo wielu firmach; w Warszawie super rzeczy tworzy np. Sygnis.