5 måder, hvorpå 3D-printning bliver brugt i sundhedsvæsenet

Det er måske ikke indlysende i betragtning af den store mængde teknologiske fremskridt, der finder sted i disse dage, især da emnet AI fortrænger andre overskrifter, men området for 3D-print i sundhedssektoren er hurtigt udviklende. Hver uge udgiver virksomheder detaljer om nye innovationer, de arbejder på for at 3D-printe menneskelige kropsdele, såsom nyrer og andre organer. Og det stopper ikke der.

3D-print går ud over at printe unikt formede nipsgenstande, med vidtrækkende konsekvenser for medicinsk teknologi. Her er nogle af de fascinerende måder, det bliver brugt i sundhedsvæsenet.

1. 3D-printede proteser

Med 3D-print vokser markedet for brugerdefinerede lemmer, og mange organisationer udnytter efterspørgslen. Eksempler omfatter Åben Bionics (hvis slogan er "Turning Disabilities Into Superpowers"), e-NABLE (et globalt samfund af frivillige, der laver gratis og billige proteser til børn), og

UNYQ (et firma, der laver proteser, der også kunne betragtes som kunstværker).

Hvis du er familie med 3D-print i sundhedssektoren, er du uden tvivl stødt på et væld af inspirerende anekdoter, der beskriver, hvordan folk har brugt 3D-printet proteser for ikke kun at genvinde brugen af ​​lemmer, men også opnå ærefrygtindgydende bedrifter som at sprinte over mållinjer ved hjælp af skræddersyet 3D-printet klinger.

Kernen i disse historier ligger avancerede materialer og teknologier. 3D-printede proteser er fremstillet af let og holdbart plastik, som ofte kombineres med silikone, TPE, gummi og mere for at smelte sammen med den menneskelige krop.

Efterhånden som teknologien bliver mere tilgængelig, og skabere finder nye måder at bygge proteser på, er der ingen tvivl om, at vi vil fortsætte med at se nogle fede fremskridt i de kommende år.

2. 3D-printede implantater

Der er mange teknologier, der former fremtidens sundhedsvæsen og mange måder implanterbar teknologi kan ændre sundhed og velvære på. Samtidig begynder 3D-printede implantater at spille mere og mere en rolle i medicinske scenarier. Tænk på titaniumimplantater til knogleskader, kranieplader og endda spinale fusionsbure. Det lyder måske som noget ud af en Marvel-tegneserie, men disse innovationer sker lige nu.

Virksomheder, der opererer i dette område omfatter Materialisere, Stryker, og 4WEB Medical, for at nævne et par stykker. Disse virksomheder flytter grænser inden for mekanobiologi ved at tilbyde personlige og præcise løsninger på engang skræmmende medicinske udfordringer. For eksempel kan 3D-printede implantater bruges til at hjælpe med at rekonstruere ansigtsknogler eller reparere rygskader.

3D-printede implantater bruger typisk materialer som titanium eller kobolt-chrom, kendt for deres styrke og biokompatibilitet. Når det kombineres med 3D-printteknikker som Selective Laser Melting (SLM) eller Electron Beam Melting (EBM), virksomheder kan fremstille skræddersyede implantater, der problemfrit kan integreres med en patients unikke anatomi.

Skønheden ved disse 3D-printede implantater ligger i deres potentiale til drastisk at forbedre patientresultaterne. Der er smukke historier lagt ud over internettet om mennesker, der har lidt alvorlige skader og har fået rekonstrueret knoglerne i deres ansigter med specialfremstillede 3D-printede implantater. Der er også eksempler på mennesker, der har gennemgået komplekse spinalfusionsoperationer, som er muliggjort af 3D-printede implantater.

Hvis du undrer dig over, hvad fremtiden bringer, er bioprint et eksempel. Denne banebrydende teknologi involverer at bruge en patients celler til at skabe levende, funktionelt væv til implantation. Mens de stadig er i sin vorden, er mulighederne enorme (tænk specialfremstillede organer).

3. 3D-print i lægemiddellevering

3D-print i sundhedsvæsenet giver en anden bemærkelsesværdig anvendelse: medicinafgivelse. De dage med ensartet medicin kan være forbi. Fremtiden handler om personalisering, og 3D-print er med til at føre an.

Virksomheder kan lide Aprecia Pharmaceuticals og FabRx ryster op i industrien med deres nye tilgange til lægemiddelfremstilling. Ved at udnytte 3D-printteknologier som fused deposition modeling (FDM), kan disse virksomheder skabe skræddersyede piller, der er skræddersyet til hver patients specifikke behov.

Mere specifikt er det med 3D-print muligt at skabe komplekse pillestrukturer, der styrer frigivelsen af ​​aktive ingredienser. Porøse piller fremstillet på denne måde opløses hurtigt, mens flerlags piller kan frigive forskellige lægemidler på forskellige tidspunkter.

Med hensyn til fremtidige applikationer, så tænk på ældre patienter med flere recepter, som måske er i stand til at tage en enkelt skræddersyet pille, der kombinerer al deres nødvendige medicin.

4. 3D-printede væv og organer

3D-print bruges til at fremstille en lang række produkter; du kan endda 3D-print bildele. 3D bioprint er dog virkelig næste niveau. Forskere arbejder på at udskrive ting som menneskehud til forbrændingsofre og håber en dag at kunne udskrive miniorganer til narkotikatestning. Virksomheder kan lide Organovo og Prellis Biologics er to virksomheder, der gør fremskridt inden for 3D-printet menneskeligt væv.

Kernen i 3D-bioprintning ligger en kompleks proces, der involverer lagdeling af celler, også kendt som bio-blæk, i præcise mønstre for at skabe levende strukturer. Forestil dig en 3D-printer udstyret med flere sprøjter, hver fyldt med en anden type celle. Printeren afsætter disse celler, et lag ad gangen, indtil et fuldt udformet væv eller organ tager form.

En af de store nyhedshistorier i 2022 indeholdt arbejdet fra 3DBio Therapeutics, en virksomhed, der med succes 3D-printede et menneskeligt øre. Selvom dette kan virke som en relativt simpel del af menneskets anatomi - og det er det - arbejder videnskabsmænd på at forfine bioprintteknikker for at skabe fuldt funktionelle, transplanterbare organer. Vi er der ikke helt, men hver dag kommer vi tættere på en verden, hvor organventelister bliver en saga blot.

5. 3D-printet medicinsk udstyr

Et andet eksempel på, hvordan 3D-print bliver brugt i sundhedsvæsenet, er i udviklingen af ​​skræddersyede kirurgiske instrumenter.

Tidligere var kirurger ofte begrænset af tilgængeligheden af ​​standardiserede værktøjer, hvilket gjorde det vanskeligt at udføre komplekse procedurer med det ønskede præcisionsniveau. Med 3D-print kan kirurger nu få adgang til skræddersyede instrumenter designet specifikt til en bestemt procedure eller patientens anatomi. Disse skræddersyede værktøjer kan føre til øget nøjagtighed, reduceret driftstid og i sidste ende forbedrede patientresultater.

For eksempel er retraktorer afgørende i operationer for at holde organer eller væv tilbage, hvilket giver kirurger et klart synsfelt. Med 3D-print kan retraktorer tilpasses, så de passer til en patients unikke anatomi, hvilket sikrer optimal eksponering og minimerer traumer i det omgivende væv.

Omfavnelse af fremtiden for 3D-printet teknologi

Det er forbløffende at se, hvordan teknologi har en positiv indvirkning på patienternes liv. Fra skræddersyede proteser og implantater til levering af lægemidler, vævsteknologi og innovativt medicinsk udstyr, skubber 3D-print virkelig sundhedsvæsenet ind på nye områder.

Fremadrettet vil denne form for transformativ teknologi utvivlsomt føre til engang ufattelige gennembrud, hvilket vil have en positiv indvirkning på livet for endnu flere individer rundt om i verden.