5 способов использования 3D-печати в здравоохранении

Это может быть неочевидно, учитывая огромный объем технологических достижений, происходящих в наши дни. особенно потому, что тема ИИ вытесняет другие заголовки, но область 3D-печати в здравоохранении быстро развивается. Каждую неделю компании публикуют подробности о новых инновациях, над которыми они работают, для 3D-печати частей человеческого тела, таких как почки и другие органы. И это не останавливаться на достигнутом.

3D-печать выходит за рамки печати безделушек уникальной формы и имеет далеко идущие последствия для медицинских технологий. Вот некоторые из увлекательных способов его использования в здравоохранении.

1. 3D-печатные протезы

С 3D-печатью рынок нестандартных конечностей растет, и многие организации извлекают выгоду из спроса. Примеры включают Открытая бионика (чей лозунг «Превратить инвалидность в сверхспособности»), давать возможность (глобальное сообщество добровольцев, делающих бесплатные и недорогие протезы для детей), и

UNYQ (компания, производящая протезы, которые тоже можно считать произведениями искусства).

Если вы семья с 3D-печатью в сфере здравоохранения, вы, несомненно, сталкивались с множеством вдохновляющих анекдотов, описывающих, как люди использовали 3D-печать. протезы, чтобы не только восстановить способность пользоваться конечностями, но и совершать впечатляющие подвиги, такие как спринт через финишную черту, с помощью специально изготовленных 3D-печатных лезвия.

В основе этих историй лежат передовые материалы и технологии. Протезы, напечатанные на 3D-принтере, изготавливаются из легких и прочных пластиков, которые часто сочетаются с силиконом, термопластичным эластомером, резиной и т. д. для комфортного слияния с человеческим телом.

По мере того, как технологии становятся более доступными, а создатели находят новые способы создания протезов, нет никаких сомнений в том, что в ближайшие годы мы продолжим наблюдать некоторые интересные достижения.

2. 3D-печатные имплантаты

Есть много технологии, формирующие будущее здравоохранения и многие способы имплантации технологий могут изменить здоровье и благополучие. В то же время имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, начинают играть все большую роль в медицинских сценариях. Подумайте об титановых имплантатах при травмах костей, черепных пластинах и даже клетках для сращения позвоночника. Это может звучать как что-то из комиксов Marvel, но эти инновации происходят прямо сейчас.

Компании, работающие в этом пространстве, включают Материализовать, Страйкер, и 4WEB Медицинский, назвать несколько. Эти компании раздвигают границы в области механобиологии, предлагая персонализированные и точные решения когда-то сложных медицинских задач. Например, имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, можно использовать для реконструкции лицевых костей или восстановления поврежденного позвоночника.

В имплантатах, напечатанных на 3D-принтере, обычно используются такие материалы, как титан или кобальт-хром, известные своей прочностью и биосовместимостью. В сочетании с методами 3D-печати, такими как селективное лазерное плавление (SLM) или электронно-лучевое плавление (EBM), компании могут производить имплантаты на заказ, которые легко интегрируются с уникальной анатомией пациента.

Прелесть этих напечатанных на 3D-принтере имплантатов заключается в их способности значительно улучшить результаты лечения пациентов. В Интернете есть красивые истории о людях, которые получили серьезные травмы и которым реконструировали кости лица с помощью изготовленных на заказ имплантатов, напечатанных на 3D-принтере. Есть также примеры людей, перенесших сложные операции по сращению позвоночника, которые стали возможными благодаря имплантатам, напечатанным на 3D-принтере.

Если вам интересно, что ждет нас в будущем, биопечать — один из примеров. Эта передовая технология предполагает использование клеток пациента для создания живой функциональной ткани для имплантации. Пока он еще находится в зачаточном состоянии, возможности огромны (вспомните органы, изготовленные на заказ).

3. 3D-печать в сфере доставки лекарств

3D-печать в здравоохранении дает еще одно замечательное применение: доставку лекарств. Возможно, прошли времена универсальных лекарств. Будущее — за персонализацией, и 3D-печать помогает в этом.

Такие компании, как Апреция Фармасьютикалс и FabRx встряхивают отрасль своими новаторскими подходами к производству лекарств. Используя технологии 3D-печати, такие как моделирование методом наплавления (FDM), эти компании могут создавать индивидуальные таблетки с учетом конкретных потребностей каждого пациента.

В частности, с помощью 3D-печати можно создавать сложные структуры таблеток, которые контролируют высвобождение активных ингредиентов. Изготовленные таким образом пористые таблетки быстро растворяются, а многослойные таблетки могут высвобождать разные лекарства в разное время.

Что касается будущих приложений, подумайте о пожилых пациентах с несколькими рецептами, которые могли бы принимать одну таблетку, изготовленную по индивидуальному заказу, которая сочетает в себе все необходимые лекарства.

4. 3D-печать тканей и органов

3D-печать используется для изготовления широкого спектра продуктов; ты даже можешь 3D-печать автомобильных деталей. Однако 3D-биопечать — это действительно новый уровень. Ученые работают над тем, чтобы печатать такие вещи, как человеческая кожа, для пострадавших от ожогов, и надеются, что однажды смогут напечатать мини-органы для тестирования на наркотики. Такие компании, как Органово и Преллис Биолоджикс — две компании, занимающиеся продвижением тканей человека с помощью 3D-печати.

В основе 3D-биопечати лежит сложный процесс, который включает в себя наслоение клеток, также известное как биочернила, по точным шаблонам для создания живых структур. Представьте себе 3D-принтер, оснащенный несколькими шприцами, каждый из которых заполнен клетками разного типа. Принтер наносит эти клетки по одному слою за раз, пока полностью не сформируется ткань или орган.

Одна из главных новостей 2022 года была посвящена работе 3DBio Therapeutics, компании, которая успешно напечатала человеческое ухо на 3D-принтере. Хотя это может показаться относительно простой частью анатомии человека — и так оно и есть — ученые работают над совершенствованием методов биопечати, чтобы создать полностью функциональные органы для трансплантации. Мы не совсем там, но с каждым днем ​​мы приближаемся к миру, в котором очереди на органы уходят в прошлое.

5. 3D-печатные медицинские устройства

Еще один пример использования 3D-печати в здравоохранении — разработка индивидуальных хирургических инструментов.

В прошлом хирурги часто были ограничены доступностью стандартизированных инструментов, что затрудняло выполнение сложных процедур с желаемым уровнем точности. С помощью 3D-печати хирурги теперь могут получить доступ к изготовленным на заказ инструментам, разработанным специально для конкретной процедуры или анатомии пациента. Эти специальные инструменты могут привести к повышению точности, сокращению времени работы и, в конечном итоге, к улучшению результатов лечения пациентов.

Например, ретракторы необходимы в хирургии для удерживания органов или тканей, обеспечивая хирургам четкое поле зрения. С помощью 3D-печати ретракторы можно настроить в соответствии с уникальной анатомией пациента, обеспечивая оптимальную экспозицию и сводя к минимуму травмирование окружающих тканей.

Охватывая будущее технологии 3D-печати

Удивительно видеть, как технологии положительно влияют на жизнь пациентов. От индивидуальных протезов и имплантатов до доставки лекарств, тканевой инженерии и инновационных медицинских устройств 3D-печать действительно продвигает здравоохранение в новые области.

В дальнейшем такого рода трансформирующие технологии, несомненно, приведут к невообразимым прорывам, которые окажут положительное влияние на жизнь еще большего числа людей во всем мире.