Imprimare 3D în medicină-o nouă dimensiune

Când tumori maligne cercetator Rosalie Sears apasă butonul de imprimare, cerneala nu cade pe hârtie - în loc să-l de 3D-imprimante sunt tesut uman.

Într-un timp scurt, se creează o tumoare foarte mica - este o replică a cancerului la pacient. Din acel moment, ea si colegii ei pot afecta copia tipărită în mai multe moduri tratamentul cancerului.

„Speranta este ca acest lucru ne va permite să verifice, în timp real, ca tumora pacientului va raspunde“, spune Rosalie Sears, un profesor de genetica moleculara si medicale la Oregon Sanatate si Stiinta Universitatea din Portland.

Aceasta funcționează numai pe un domeniu de utilizare potențială a 3D-imprimare în medicină. Există și alte posibilități - de la protezare la biopechati celule, o simulare realistă a organelor, la posibilitatea de a crea tesut implantabil de imprimare.

Crearea de brat protetice robotic individuale si mana - una dintre utilizările cele mai mediatizate ale 3D-imprimare în domeniul asistenței medicale. Fiecare proteză este mai funcțională decât tradiționale, și este mult mai ieftin.

„Este mult mai accesibil decât oricând - spune Terry Yu, un om de știință și expert în 3D-imprimare la National Institutes of Health.

„Și acesta este doar începutul - spune profesor asociat de inginerie la Universitatea Cornell Hod Lipson, autorul a lansat cartea“ New World 3D-printing ". - Gama de materiale se extinde, costul imprimantelor cade, vom vedea modul în care numărul de cereri este în creștere ".

imprimare 3D ajută la operații de inimă,

cardiolog pediatru Matei Bramlet asistat deja beneficiile 3D de imprimare în spital de copii din Illinois. Acolo chirurgii se pregătească pentru operațiunea planificată, care a avut loc copilul cu un defect cardiac complex, cu ajutorul 3D-model al inimii.

Care este rezultatul? funcționare mai eficientă. Într-un caz, modelul a ajutat chirurgii să dezvolte un alt mod de a restabili inima băiat în vârstă de 3 ani. El, în loc de așteptat 20-30 de ani de viață, va fi acum capabil să ducă o viață normală.

„Modelul ne permite să tragem din inima 2D-imagine, țineți-l în mâinile tale și să-l evalueze în această dimensiune, tot ceea ce nu am făcut-o“, - spune Bramlet.

Copii National Medical Center din Washington, inginerul Axel Krieger folosește, de asemenea, modele exacte de pacienti cu defecte cardiace, folosindu-le ca ajutoare de predare. Echipa sa făcut aproximativ 40 de modele de inimi, dar întrebarea principală rămâne: „? Ei imbunatati rezultatele interventiei chirurgicale“.

Krieger consideră că este prea devreme pentru a trage concluzii: „Aceste operațiuni sunt foarte complexe și greu de a decide care a avut ca efect utilizarea modelelor, deoarece acestea pas în Micii fluxul de lucru.“

Rosalie Sears salută, de asemenea, posibilitatea de a merge dincolo de neajunsurile de două dimensiuni: „Putem creste celulele tumorale in laborator, dar nu este mediul în care acestea există în organism, și reacția în 2D nu imita pe cele pe care le vedem in clinica. De aceea, avem mii de moduri de terapii specifice care promit spectacol in laborator, dar eficacitatea lor nu este confirmat în studiile clinice la pacienți. "

Folosind mouse-ul - instrument principal in cercetarea cancerului - de asemenea, are dezavantaje serioase, dintre care unul este timpul. Implantarea și creșterea tumorilor la șoareci durează aproximativ 6 luni. Atunci când tumorile maligne cu creștere rapidă, cum ar fi cancerul pancreatic, pacienții nu au prea mult timp.

Potrivit Sears, folosind biopechati timp de 2 săptămâni, se poate determina daca tumora raspunde la un tratament specific. Un alt avantaj este posibilitatea de a imprima un număr mare de tumori identice, care vă permite să verificați mai multe tratamente în același timp.

„Este foarte interesant modul în care, în scopul de a obține tratamentul corect al pacientului, cât și pentru înțelegerea modului în care celulele tumorale interactioneaza cu alte tesuturi,“ - spune Sears.

Dar nu a fost încă să-și petreacă o mulțime de cercetare. Marea întrebare este: „Va tumorile pacientul raspunde la tratament precum și 3D-modele?“

Pentru Hoda Lipson o astfel de cercetare, care deține Sears, acesta este doar primul pas în crearea de oportunități interesante 3D-imprimare. „Scopul final este biopechat, sau imprima cu celule vii“, - spune el. Lipson prezice că știința va merge dincolo de modelele de imprimare în următorii câțiva ani. Următorul pas va fi implantabile țesături imprimate 3D.

„Vom urca pe scara, incepand cu un tesut simplu, cum ar fi oase și cartilaje, la țesuturi eterogene complexe, care alcătuiesc autoritățile de operare,“ - el speră să Hod Lipson.

El crede că în curând va fi posibil pentru a vedea implanturi mai multe imprimate 3D, cum ar fi cele utilizate pentru înlocuirea șoldului și a altor articulații, cu o formă modificată pentru a îmbunătăți activitatea lor.

Ana Del Hoyo-chinonă sa născut cu mâna dreaptă a format incomplet. Clay Guillory și echipa sa pentru 30 de ore dezvoltate, publicate, și colectate fata o noua mana roz. Costul proiectului - 50 $. După ea învață să scrie, Ana Clay a promis să-i scrie o scrisoare de mulțumire.

În 2014, chirurgii germani au inlocuit imprimat bolta craniană femeie în vârstă de 22 de ani.

În august 2014, medicii de la Beijing tipărite și implantat primele 3D-Bell băiat Minya, care sa retras înainte de această parte a coloanei cervicale ca urmare a unei tumori maligne.

Garret Peterson sa născut cu o malformație a laringelui si a petrecut primele 18 luni în spital pe un ventilator. Chirurgi din C.S. Mott Spitalul din Michigan Universitatea Copiilor au modelat, tipărite și implantat copilul traheală proteza.