3D spausdintų kaulų kūrimas

Naujausias šioje srityje 3D spausdinta kaulai yra panašus į tai, ką pamatytumėte mokslinės fantastikos filme. Realybė tokia, kad ši technologija egzistuoja, o jos vystymosi greitis pribloškia. Technologija buvo pirmoji išsivystęs 1981 m. Dr. Hideo Kodama. Naudodamas fotopolimerinę dervą, kuri per cheminę reakciją, naudojant UV šviesą, paverčiama iš skysčio į plastiką, jis perkėlė idėją 3D spausdinti objektus iš mokslinės fantastikos į realybę.

3D spausdinimas medicinos srityje

Tik 90-aisiais 3D spausdinimas padarė savo pėdsaką medicinos srityje. Tuo metu dažniausiai buvo gaminami dantų implantai ir protezai pagal užsakymą. Nuo to laiko technologija buvo naudojama toliau, o mokslininkai toliau plėtoja procesus. Tai apėmė spausdintų pastolių organams gamybą, kurie leido organams išaugti iš pacientų ląstelių aplink pagamintus pastolius. Ši evoliucija atėjo dideliais žingsniais ir drastiškai pakeitė medicinos sritį, taip pat išgelbėjo tūkstančius gyvybių.

Daugelis medicinos prietaisų ir chirurginių įrankių gali spausdinti 3D, o chirurgai gali atkartoti konkrečius paciento organus, kad padėtų pasiruošti operacijai. Chirurgai taip pat naudoja 3D spausdinimo technologiją, kad geriau suprastų, kas vyksta jų pacientų kūne. pic.twitter.com/1SGM61YbO2

- Patrick Leyseele (@LeyseelePatrick) Vasaris 9, 2021

Vienas iš įspūdingiausių pokyčių yra galimybė spausdinti kaulus. Paprastai, kai pacientui reikia pakeisti kaulą, imamas autotransplantas, dažniausiai iš šonkaulio. Tada jis implantuojamas ten, kur turi būti naujas augimas. Tai ilgas, ilgas ir dažnai skausmingas procesas. Technologija, leidžianti atspausdinti visiškai naują kaulą nepasikliaujant transplantatais, sumažina atsigavimo laiką ir žymiai sumažina komplikacijų skaičių.

Prieš tai kaulų pakeitimas būtų atliekamas naudojant svetimas žmogaus organizmui medžiagas, tokias kaip keramika ar titanas. Nors šios medžiagos buvo neįkainojamos taisant ir atsigaunant po traumų, jos nėra be komplikacijų. Keraminiai ir titano implantai gali būti brangūs, o atsigavimo laikas kartais gali būti ilgas. Dažnai žmogaus kūnas atmeta pašalinius objektus, o tai sukelia atkryčius ir infekciją.

Naujausias su 3D atspausdintais kaulais

3D spausdinimo kaulų kūrimas gali pakeisti visą kaulų keitimo sritį. Šiaurės Vakarų universiteto tyrimų grupė išsivystęs spausdinimui tinkamas rašalas, iš kurio gaminami sintetiniai kaulai. Tai gali paskatinti kaulų regeneraciją ir ataugimą. Tai ypač naudinga, kai vaikams reikia taisyti ir pakeisti kaulus, nes jų kaulai dar nebaigti augti. Jei implantas gali augti kartu su jais, komplikacijų tikimybė ateityje mažesnė.

Mūsų mokslininkai ir gydytojai #3D spausdinimas kaulai! Pažiūrėkite, kaip tai paveiks ateitį #vaistas. https://t.co/mDzDRpIMSs pic.twitter.com/MJD3cFBIdM

– Šiaurės vakarų medicina (@NorthwesternMed) Gruodžio 28 d., 2016

Žmogaus kauluose yra kalcio mineralo, vadinamo hidroksiapatitu (HA), kuris yra atsakingas už kaulų stiprumą ir ataugimą. Mokslininkai naudoja polimerą, sumaišytą su HA, kad sukurtų 3D atspausdintą kaulą. Polimeras, kuris užtikrina vientisumą, sukuria pastolius darbui, o hidroksiapatitas skatina kaulų augimą, taip pat suteikia lankstumo ir elastingumo. Yra netgi galimybė spausdinimo metu pridėti antibiotikų, o tai dar labiau sumažina infekcijos riziką.

Ši technologija žymiai sumažins kaulų keitimo operacijų išlaidas ir sumažins pacientų atsigavimo laiką. Tai bus puiki alternatyva vaikams, kuriems reikia kaulų taisymo ir keitimo, ir sumažins infekcijos ar atmetimo riziką.

„YouTube“: spausdinamas kaulas gali greitai ištaisyti didelius sužalojimus

Nuotraukų kreditai: funkcija vaizdas yra simbolinis ir jį paėmė Owenas Beardas.
Šaltiniai: Justinas Hainesas (All3DP) / Šiaurės vakarų medicina