Широкое распространение 3D технологий позволит совершить настоящий прорыв в области хирургии. Именно так считает большинство врачей, после проведения первых исследований в данном направлении. И, хотя, сегодня 3D печать задействована только в производстве имплантатов, реальная область их применения может быть гораздо шире. Печать костей, мышц, вен, хрящей, нервов и даже целых органов — это не фантастика, а самая ближайшая перспектива медицинской науки.
Как 3D технологии применяются в медицине сейчас?
В настоящее время в хирургии активно используются различного рода протезы и имплантаты, изготовленные на специальных 3D-принтерах. С их помощью печатаются конструкции, заменяющие суставы, фрагменты костей и хрящи. В отличие от традиционных методов, механизмы, изготовленные с помощью 3D-принтеров изначально обладают абсолютной совместимостью с пациентом, а их стоимость просто смехотворна. К примеру, специальные пластины для черепа, созданные таким методом, стоят не более $ 1.000 и это сумма, которую могут себе позволить даже далеко не самые богатые пациенты.
Самые успешные примеры использования 3D-принтеров в медицине
Пожалуй, больше всех в данной технологии преуспел Китай. Здесь уже провели уникальную операцию женщине, страдающей от проблем с позвоночником. Разрушенный болезнью позвонок врачи разделили на фрагменты и отделили от них мягкие соединительные ткани. Далее, разрушенный позвонок заменили на тот, который был напечатан на 3D-принтере, а оставшиеся мягкие ткани были приращены уже к нему. Таким образом пациентке фактически произвели замену позвонка и как показало время операция оказалась чрезвычайно успешной. Организм замечательно принял инородное тело, так что даже не потребовалось прибегать к иммуносупрессорам.
Каковы дальнейшие перспективы развития?
В настоящее время хирурги уже предвкушают значительное увеличение объёма работы, поскольку 3D-печать открывает огромные перспективы в трансплантологии. На данный момент уже ведутся первые эксперименты по 3D-печати биологических трансплантатов, выращенных из живых клеток пациента.
Выглядит этот процесс примерно так: у пациента забирают часть клеток и загружают их в специальный инкубатор с нужной питательной средой. Когда вырастает достаточное их количество, материал заправляют в принтер и в дальнейшем происходит обычная печать. На выходе же получается трансплантат с идеальной генетической совместимостью. А самое удивительное, что на создание одного фрагмента для пересадки уходит от нескольких минут до часа.
Над чем ведутся работы сейчас?
3D-печать полноценных рабочих органов — вот основная тема современных исследователей. Радует то, что первые работы по воспроизведению фрагментов органов лабораторных мышей прошли абсолютно успешно. Однако, устройство человеческих органов куда сложнее, поэтому пока работы стопорятся. Вся загвоздка состоит в том, что нужно составить подробнейшую трёхмерную модель органа, а также запрограммировать принтер таким образом, чтобы при печати он не только мог использовать разные типы тканей, но и укладывал их в определённом порядке.
Другая проблема — необходимость создания специальных рабочих столов, где напечатанный орган сразу же подключался бы к системе жизнеобеспечения, чтобы специалисты смогли провести все предварительные исследования, необходимые перед пересадкой.
Впрочем, учёные считают, что восполнение пробелов будет завершено в ближайшие пару лет. Крупнейшие медицинские университеты и множество других организаций выделяют баснословные суммы на гранты учёным, занимающихся разработкой 3D-технологий для медицины. Поэтому уже в самом скором времени множество болезней, ранее считавшихся неизлечимыми, могут быть навсегда забыты.
