Современные технологии являются неотъемлемой частью нашей жизни. Они вошли в неё настолько глубоко, что мы уже не замечаем, как постоянно используем их. Изобретение 3D-принтера дало возможность не только для создания отдельных деталей для устройств и конструкций, но и позволило решить многие проблемы в медицине. Одной из таких проблем является замена или создание потерянных или отсутствующих частей человеческого тела. 3D печать на заказ позволяет полностью заменить пораженный орган полноценным протезом.
В современной науке это называется "биопечать". Абсолютно новое направление в медицине, которое стремительно набирает популярность ввиду актуальности проблемы, которую она решает. Интересно, что уже сегодня создаются образцы не только крупных органов, но и хрящевых и костных тканей, а также малые органы, такие как хрусталик глаза, мелкие кости и мышцы.
Появление технологии
Первыми образцами медицинских принтеров были усовершенствованные струйные офисные аппараты, которые работали лишь за счёт энтузиазма учёных. Так в начале 2000-х Томас Боланд обнаружил, что капля чернил по размеру равна человеческой клетке. Это открытие и исследование клеток на устойчивость к печати позволили разработать печать органических клеток.
Ввиду развития технологии, появилось несколько способов биопечати. Принтер либо заполняется специальным порошком, либо гидрогелем, чувствительным к свету, либо специальной жидкостью. Метод используется в зависимости от машины, а способ подачи его – в зависимости от печатающейся ткани. Например, костные имплантаты печатаются по слоям, путём наплавления органических полимеров.
Практическое применение
- Первым удачно напечатанным органом стал мочевой пузырь. Он состоял из стволовых клеток пациента. Клетки помещались на нагретый до температуры тела макет, а после сняли готовую форму. Клетки делились около двух месяцев, воссоздавая орган.
- Печатью органов занимается всего несколько компаний. Лучший результат показала компания Organovo, напечатавшая на 3D-принтере печёночную ткань.
- Сотрудники компании RegenHu из Швейцарии создали новый вид материала, который называется биобумагой. А японские разработчики из CyFuse работают над созданием специальных соединений между тканями – сфероидами.
- Биоинженеры из России смогли напечатать щитовидную железу, которая была удачно опробована на лабораторной мыши.
Развитие биопечати происходит настолько стремительно, что даже самые смелые прогнозы зачастую ошибаются. Но эта технология требует ещё немалой работы. Однако, в отличие от органов, печать биоимплантов используется повсеместно уже сейчас. Утраченные конечности и кости успешно вживляются пациентам, тем самым снимая с них многие ограничения, которые накладывает недостаток той или иной части тела. Самым дешёвым и практичным вариантом являются протезы из полимеров, которые позволяют людям вернуться к нормальному образу жизни за совсем небольшие деньги.
Биопечать сейчас является одной из самых передовых и наукоёмких технологий. Эта область медицины несёт в себе огромный потенциал, которой сполна оценивается в современном обществе.
