Druk 3D w medycynie. Genialnie odnajduje się w leczeniu neurologicznym (i nie tylko)

Technologiczne rozwiązania już od dawna obecne są w kręgach medycznych. Nie ma w tym nic dziwnego, bo w znacznej mierze przynoszą one rozwiązania, pomagające lekarzom definiować choroby i obierać adekwatną ścieżkę leczenia. Swoje zasłużone miejsce znalazł tu również druk 3D. Czy rzeczywiście druk addytywny może przyczynić się do ratowania ludzkiego zdrowia i życia?

Funkcje i zastosowanie druku 3D

Druk addytywny, czyli inaczej druk 3D, to rozwiązanie znane od jakiegoś czasu i znajdujące coraz to nowsze zastosowania w różnych dziedzinach życia. Mowa między innymi o handlu, przemyśle, budownictwie, a nawet medycynie. Z czego to wynika?

Za niebywałym fenomenem techniki druku przestrzennego stoi prosty fakt, że jest to wybitnie precyzyjny sposób przedstawiania rzeczywistości. Pozwala on bowiem przenieść do naszego świata schematy, zależności i rzeczy, do których zwykle nie mamy dostępu, albo po prostu jest on utrudniony.

Poprzez przestrzenne modelowanie rzeczywistości, druk 3D gwarantuje, że mamy możliwość poznania ich wszystkich takimi, jak są w realnym świecie – a tego nie odda najdokładniej rozrysowany obraz na kartce papieru, czy np. zdjęcie rentgenowskie. 

Mówiąc więc wprost, druk 3D odwzorowuje konkretne przypadki w skali 1:1 i przenosi je do naszego świata, tak abyśmy mieli możliwość ich  dokładnego poznania i jeszcze lepszego zrozumienia. Możemy dzięki niemu czerpać niezbędną wiedzę i doświadczenia, a następnie jeszcze bardziej udoskonalać otaczający nas świat i rządzące nim zależności.

druk 3d w medycynie

Medyczne zastosowanie druku przestrzennego

Tak jak już wspomniałam, postępy w technologii druku 3D pozytywnie odbijają się między innymi na sektorze opieki zdrowotnej. 

Z perspektywy pacjentów nowe narzędzia i metody terapeutyczne opracowane za pomocą druku 3D mogą zapewnić większy komfort i lepszą personalizację leczenia. Lekarze z kolei mają lepszą możliwość zrozumienia złożonych przypadków i skorzystania z nowych narzędzi, które ostatecznie mogą zaowocować lepszą diagnostyką i leczeniem. Druk przestrzenny w tym przypadku przynosi więc korzyści dla każdej ze stron.

Druk 3D odmieni oblicze neurologii?

To, że druk 3D stosowany jest w ortopedii, np. do obrazowania kręgosłupa konkretnego pacjenta i pomocy we wdrożeniu adekwatnego dla niego zabiegu, nie jest nowością. Dużą popularnością cieszy się też wśród stomatologów, którzy wykorzystują go np. do projektowania koron zębowych. Ostatnio jednak postanowiono pójść o krok dalej i wykorzystać druk przestrzenny w … neurobiologii. O co chodzi?

Od dawna trwają prace nad metodami izolowania i generowania ludzkich komórek macierzystych. Nie jest przy tym też tajemnicą, że wzbudzają wiele emocji. Niemniej jednym z ich celów jest lepsze zrozumienie funkcji ludzkich komórek, a ostatecznie wykorzystanie ich do regeneracji w chorobach i urazach.

Okazuje się, że dotychczasowe badania w niektórych obszarach wyczerpały już swój potencjał i zatrzymały się, a naukowcy nie mogli ich kontynuować przez wzgląd na brak adekwatnych do tego narzędzi. I dochodzimy do meritum, bo to właśnie w tym zakresie z pomocą przychodzi druk 3D, który umożliwia naśladowanie trójwymiarowych interakcji oraz niezliczonych wskazówek rozwojowych obecnych w prawdziwych żywych organizmach. Co to oznacza w praktyce?

Mówiąc najprościej, dzięki drukowaniu przestrzennemu możliwe jest tworzenie komórek macierzystych i sieci neuronowych na zdefiniowanym rusztowaniu 3D, które może naśladować aktywność mózgu, a przez to umożliwia kompleksowe i szczegółowe badanie rozwoju sieci neuronowej. Genialne, prawda?

mózg nerwy neurony

Projekt MESO-BRAIN

Pierwszymi krokami w tym zakresie może pochwalić się zespół badaczy interdyscyplinarnego projektu MESO-BRAIN, kierowanego przez Aston University w USA. Jego założeniem jest lepsze zrozumienie postępu chorób neurologicznych u ludzi oraz wzrostu neuronów.  

Badanie ma umożliwiać opracowanie testów opartych na ludzkich komórkach, a ostatecznie pomóc w lepszym zrozumieniu i leczeniu schorzeń neurologicznych, takich jak choroba Parkinsona, demencja i urazy. Ponadto zastosowanie bardziej odpowiednich fizjologicznie modeli ludzkich, przedstawionych za pomocą druku 3D, zwiększy skuteczność badań przesiewowych leków i zmniejszy potrzebę przeprowadzania testów na zwierzętach.

Sprawdź też:

Źródło: phys.org, formlabs.com