Model z drukarki 3D pomoże Polakom zbudować sztuczne serce

Wspomniane badania mają bazować na zastosowaniu techniki sensorowej, rzeczywistości rozszerzonej i sztucznych sieci neuronowych. Nad ich stworzeniem pracują naukowcy z Wydziału Cybernetyki WAT – dr. Inż Krzysztof Murawski, dr inż. Leszek Grad oraz dr inż. Artur Arciuch, których w tym zadaniu wspiera zespół pod przewodnictwem prof. Tadeusza Pustelnego z Katedry Optoelektroniki Politechniki Śląskiej. W praktycznym aspekcie badań wykorzystywane są właśnie wspomniane modele komór serca stworzone przez polską drukarkę 3D Zortrax M200. Model składa się z części krwistej komory, komory pneumatycznej i zespołu membranowego, przy czym dwa pierwsze elementy zostały w całości wydrukowane. Zespół membranowy jest odlewem z gumy lub silikonu, powstałym na bazie drukowanej formy.

Możliwość pracy na precyzyjnym modelu 3D to ogromne udogodnienie dla lekarzy, którzy na ich bazie mogą doskonalić techniki i metody leczenia, a także opracowywać zupełnie nowe strategie radzenia sobie z problemami natury medycznej. W przypadku komór serca zakup ich komercyjnych odpowiedników jest niezwykle kosztowny, a tańsze modele 3D nie ustępują im pod żadnym względem.

Sztuczna miednica z drukarki

Druk 3D jest coraz częściej stosowany w polskiej medycynie. W listopadzie zeszłego roku lekarzom ze Szpitala Klinicznego im. Heliodora Święcickiego w Poznaniu udało się zrekonstruować kości miednicy przy wykorzystaniu drukowanego modelu. Operacji został poddany mężczyzna cierpiący na nowotwór kości, który najmocniej zaatakował te w rejonie miednicy i biodra, co groziło amputacją nogi. By temu zapobiec, postanowiono osunąć zainfekowany fragment kości i zastąpić go modelem wydrukowanym w technologii 3D. Operacja się udała, a lekarze z Poznania dołączyli do grona pionierów, ponieważ drukowanie tak dużych fragmentów kości jest rzadkością w skali świata.

Kręgi i nerki jak żywe

Zabiegi z użyciem druku 3D na mniejszą skalę przeprowadza również szpital w Gryficach, gdzie pacjentom chorującym na zwyrodnienia kręgosłupa wszczepia się wydrukowane, żelowe kręgi, dzięki którym mogą wracać do normalnego funkcjonowania. Celom edukacyjnym służą natomiast modele nerek drukowane w W Klinice Urologii i Onkologii Urologicznej w Samodzielnym Publicznym Szpitalu Kliniczny Nr 2 PUM w Szczecinie. Druk funkcjonalnych narządów naturalnej wielkości wciąż nie jest możliwy, więc modele i miniatury służą przede wszystkim celom badawczym.

Ucho z drukarki już wkrótce?

Sukcesy na polu wykorzystania druku 3D w medycynie ni dawno odnieśli także Amerykanie. W lutym tego roku pismo „Nature Biotechnology” poinformowało, że ucho, mięsień oraz kości żuchwy i czaszki, stworzone w Baptystycznym Centrum Medycznym Wake Forest, podjęły pracę w organizmach zwierząt. Do ich wykonania posłużył Zintegrowany System Drukujący Organy i Tkanki. Urządzenie pozwala używać kilku rodzajów materiałów, w tym biodegradowalnego plastiku stanowiącego „stelaż” narządu bądź tkanki oraz płynu zawierającego żywe komórki, które wypełniają wspomniany stelaż. Ostatnie tworzywo służy do wykonania tymczasowej, zewnętrznej osłony, która po wszczepieniu tkanki do organizmu rozkłada się.

O sukcesie przedsięwzięcia zadecydowało opracowanie wspomnianego płynu, który umożliwia utrzymanie wydrukowanych komórek przy życiu do chwili, gdy zrosną się z organizmem biorcy. Bardzo ważne było również uwzględnienie w budowie polimerowego stelaża mikrokanalików, przez które do komórek z organizmu transportowany jest tlen oraz substancje odżywcze.

Źródło: PAP, Gazeta Wyborcza