הדפסת תלת מימד מניעה פריצות דרך בתעשיית הבריאות והטכנולוגיה הרפואית שיכולה לשפר ואף להציל חיים.
זה אולי לא מובן מאליו בהתחשב בהיקף העצום של ההתקדמות הטכנולוגית המתרחשת בימים אלה, במיוחד כשנושא הבינה המלאכותית דוחק כותרות אחרות, אבל התחום של הדפסת תלת מימד בתחום הבריאות הוא מתפתח במהירות. מדי שבוע, חברות מפרסמות פרטים על חידושים חדשים שהן עובדות עליהם להדפסת חלקי גוף אנושיים בתלת-ממד, כמו כליות ואיברים אחרים. וזה לא נעצר שם.
הדפסת תלת מימד חורגת מעבר להדפסת חפצי יד בעלי צורה ייחודית, עם השלכות מרחיקות לכת על הטכנולוגיה הרפואית. להלן כמה מהדרכים המרתקות שבהן הוא מנוצל בתחום הבריאות.
1. תותבות מודפסות בתלת מימד
עם הדפסת תלת מימד, השוק של איברים מותאמים אישית גדל, וארגונים רבים מנצלים את הביקוש. דוגמאות מכילות ביוניקס פתוח (שהסיסמה שלו היא "הפיכת מוגבלות למעצמות על"), לְאַפשֵׁר (קהילה עולמית של מתנדבים המייצרת תותבות חינם ובעלות נמוכה לילדים), ו UNYQ (חברה המייצרת תותבות שיכולות להיחשב גם יצירות אמנות).
אם אתם בני משפחה עם הדפסת תלת מימד בתחום הבריאות, אין ספק שנתקלתם במגוון אנקדוטות מעוררות השראה המתארות כיצד אנשים השתמשו במודפס תלת מימד תותבות כדי לא רק להחזיר את השימוש בגפיים אלא גם להשיג הישגים מעוררי כבוד כמו ריצה על פני קווי הסיום בעזרת מודפס תלת מימד בהתאמה אישית להבים.
בלב הסיפורים הללו טמונים חומרים וטכנולוגיות מתקדמים. תותבות מודפסות בתלת מימד עשויות מפלסטיק קל משקל ועמיד המשולב לרוב עם סיליקון, TPE, גומי ועוד כדי להתמזג בנוחות עם גוף האדם.
ככל שהטכנולוגיה הופכת נגישה יותר והיוצרים מוצאים דרכים חדשות לבנות תותבות, אין ספק שנמשיך לראות כמה התקדמות מגניבה בשנים הקרובות.
2. שתלים מודפסים בתלת מימד
יש הרבה טכנולוגיות שמעצבות את עתיד שירותי הבריאות ו דרכים רבות שבהן טכנולוגיה הניתנת להשתלה יכולה לשנות את הבריאות והרווחה. במקביל, שתלים מודפסים בתלת מימד מתחילים לשחק יותר ויותר תפקיד בתרחישים רפואיים. תחשוב על שתלי טיטניום עבור פציעות עצם, לוחות גולגולת ואפילו כלובי איחוי עמוד השדרה. זה אולי נשמע כמו משהו מתוך קומיקס של מארוול, אבל החידושים האלה מתרחשים עכשיו.
חברות הפועלות בתחום זה כוללות לְהִתְגַשֵׁם, סטרייקר, ו 4WEB Medical, אם להזכיר כמה. חברות אלו פורצות גבולות בתחום המכנו-ביולוגיה על ידי מתן פתרונות מותאמים אישית ומדויקים לאתגרים רפואיים מרתיעים פעם. לדוגמה, ניתן להשתמש בשתלים מודפסים בתלת מימד כדי לעזור לשחזר עצמות פנים או לתקן נזק לעמוד השדרה.
שתלים מודפסים בתלת מימד משתמשים בדרך כלל בחומרים כמו טיטניום או קובלט-כרום, הידועים בחוזקם ובהתאמה הביולוגית שלהם. בשילוב עם טכניקות הדפסה תלת מימדיות כמו התכת לייזר סלקטיבית (SLM) או התכת קרן אלקטרונית (EBM), חברות יכולות לייצר שתלים מותאמים אישית שיכולים להשתלב בצורה חלקה עם האנטומיה הייחודית של המטופל.
היופי של השתלים המודפסים בתלת-ממד טמון בפוטנציאל שלהם לשפר באופן דרסטי את תוצאות המטופל. יש סיפורים יפים שפורסמו ברחבי האינטרנט של אנשים שסבלו מפציעות קשות ושחזרו את העצמות בפניהם בעזרת שתלים בהדפסה תלת מימדית. ישנן גם דוגמאות לאנשים שעברו ניתוחי איחוי עמוד שדרה מורכבים שהתאפשרו על ידי שתלים מודפסים בתלת מימד.
אם אתה תוהה מה צופן העתיד, הדפסה ביולוגית היא דוגמה אחת. טכנולוגיה חדשנית זו כוללת שימוש בתאי מטופל ליצירת רקמה חיה ופונקציונלית להשתלה. עוד בחיתוליו, האפשרויות הן עצומות (חשבו על איברים בהזמנה אישית).
3. הדפסת תלת מימד במשלוח תרופות
הדפסת תלת מימד בתחום הבריאות מניבה יישום מדהים נוסף: מתן תרופות. ייתכן שחלפו הימים של תרופות חד-פעמיות. העתיד הוא כולו התאמה אישית, והדפסת תלת מימד עוזרת להוביל את המטען.
חברות אוהבות Aprecia Pharmaceuticals ו FabRx מרעידים את התעשייה עם הגישות החדשות שלהם לייצור תרופות. על ידי מינוף טכנולוגיות הדפסה תלת-ממדיות כמו מודלים מתמזגים בתצהיר (FDM), חברות אלו יכולות ליצור כדורים מותאמים אישית המותאמים לצרכים הספציפיים של כל מטופל.
ליתר דיוק, עם הדפסת תלת מימד, ניתן ליצור מבני גלולות מורכבים השולטים בשחרור החומרים הפעילים. גלולות נקבוביות המיוצרות כך מתמוססות במהירות, בעוד שכדורים רב-שכבתיים יכולים לשחרר תרופות שונות בזמנים שונים.
במונחים של יישומים עתידיים, חשבו על מטופלים קשישים עם מרשמים מרובים שאולי יוכלו לקחת גלולה יחידה בהתאמה אישית המשלבת את כל התרופות הנדרשות.
4. רקמות ואיברים מודפסים בתלת מימד
הדפסת תלת מימד משמשת לייצור מגוון רחב של מוצרים; אתה יכול אפילו חלקי רכב בהדפסת תלת מימד. עם זאת, הדפסה ביולוגית תלת מימדית היא באמת הרמה הבאה. מדענים פועלים למען הדפסת דברים כמו עור אנושי עבור נפגעי כוויות ומקווים שיום אחד יוכלו להדפיס מיני-איברים לבדיקת סמים. חברות אוהבות אורגנובו ו Prellis Biologics הן שתי חברות שעושות התקדמות ברקמה אנושית מודפסת בתלת מימד.
בליבה של הדפסה ביולוגית תלת מימדית טמון תהליך מורכב הכולל ריבוד תאים, הידוע גם בשם ביו-דיו, בדפוסים מדויקים ליצירת מבנים חיים. דמיין מדפסת תלת מימד המצוידת במספר מזרקים, כל אחד מלא בסוג אחר של תא. המדפסת מפקידה את התאים הללו, שכבה אחת בכל פעם, עד שרקמה או איבר בצורת מלא מקבלים צורה.
אחד מהחדשות הגדולות ב-2022 הציג את עבודתה של 3DBio Therapeutics, חברה שהצליחה להדפיס תלת מימד אוזן אנושית. למרות שזה עשוי להיראות כמו חלק פשוט יחסית מהאנטומיה האנושית - וזהו - מדענים פועלים לשכלל טכניקות של הדפסה ביולוגית, כדי ליצור איברים ניתנים להשתלה מתפקדים במלואם. אנחנו לא לגמרי שם, אבל בכל יום אנחנו מתקרבים לעולם שבו רשימות ההמתנה לאיברים הופכות לשם דבר.
5. מכשירים רפואיים מודפסים בתלת מימד
דוגמה נוספת לאופן שבו נעשה שימוש בהדפסת תלת מימד בתחום הבריאות היא בפיתוח של מכשירים כירורגיים מותאמים אישית.
בעבר, המנתחים היו מוגבלים לרוב על ידי זמינותם של כלים סטנדרטיים, מה שהקשה על ביצוע פרוצדורות מורכבות ברמת הדיוק הרצויה. עם הדפסת תלת מימד, מנתחים יכולים כעת לגשת למכשירים מותאמים אישית שתוכננו במיוחד להליך מסוים או לאנטומיה של המטופל. כלים מותאמים אלה יכולים להוביל לדיוק מוגבר, זמן פעולה מופחת, ובסופו של דבר, שיפור בתוצאות המטופל.
לדוגמה, מכבשים חיוניים בניתוחים לעיכוב איברים או רקמות, ומספקים למנתחים שדה ראייה ברור. עם הדפסה תלת מימדית, ניתן להתאים את המושכים כך שיתאימו לאנטומיה הייחודית של המטופל, מה שמבטיח חשיפה מיטבית תוך מזעור טראומה לרקמות שמסביב.
מחבקת את עתיד הטכנולוגיה המודפסת בתלת מימד
מדהים לראות כיצד הטכנולוגיה משפיעה לטובה על חיי החולים. מתותבות ושתלים מותאמים אישית ועד מתן תרופות, הנדסת רקמות ומכשירים רפואיים חדשניים, הדפסת תלת מימד באמת דוחפת את שירותי הבריאות לתחומים חדשים.
בהתקדם, סוג זה של טכנולוגיה טרנספורמטיבית תוביל ללא ספק לפריצות דרך בלתי נתפסות פעם, שישפיעו לטובה על חייהם של אנשים נוספים ברחבי העולם.
