پرینت سه بعدی به پیشرفت هایی در صنعت مراقبت های بهداشتی و فناوری پزشکی کمک می کند که می تواند باعث بهبود و حتی نجات جان انسان ها شود.
با توجه به حجم عظیم پیشرفت‌های تکنولوژیکی که این روزها اتفاق می‌افتد، ممکن است واضح نباشد، به‌ویژه که موضوع هوش مصنوعی دیگر سرفصل‌ها را از بین می‌برد، اما حوزه چاپ سه بعدی در مراقبت‌های بهداشتی به سرعت در حال تکامل است. هر هفته، شرکت‌ها جزئیات نوآوری‌های جدیدی را منتشر می‌کنند که روی آنها کار می‌کنند تا قسمت‌های بدن انسان مانند کلیه‌ها و سایر اندام‌ها را پرینت سه بعدی کنند. و به همین جا ختم نمی شود.
چاپ سه بعدی فراتر از چاپ ریزه کاری های منحصر به فرد است و پیامدهای گسترده ای برای فناوری پزشکی دارد. در اینجا برخی از روش های جالب استفاده از آن در مراقبت های بهداشتی آورده شده است.
1. پروتزهای پرینت سه بعدی
با چاپ سه بعدی، بازار اندام های سفارشی در حال رشد است و بسیاری از سازمان ها بر روی تقاضا سرمایه گذاری می کنند. به عنوان مثال می‌توان به Open Bionics (که شعار آن «تبدیل ناتوانی‌ها به ابرقدرت‌ها» است)، e-NABLE (جامعه جهانی از داوطلبان ساخت پروتزهای رایگان و کم‌هزینه برای کودکان) و UNYQ (شرکتی که پروتزهایی را می‌سازد که می‌تواند به عنوان کار در نظر گرفته شود، اشاره کرد. از هنر).
اگر خانواده ای با پرینت سه بعدی در حوزه مراقبت های بهداشتی هستید، بدون شک با بسیاری از حکایات الهام بخش مواجه شده اید که نشان می دهد چگونه مردم از پروتزهای پرینت سه بعدی استفاده کرده اند تا نه تنها استفاده از اندام ها را بازیابی کنند، بلکه به شاهکارهای حیرت انگیزی مانند دست پیدا کنند. دویدن با سرعت در خطوط پایان با کمک تیغه های چاپ سه بعدی سفارشی.
در قلب این داستان ها مواد و فناوری های پیشرفته نهفته است. پروتزهای پرینت سه بعدی از پلاستیک های سبک و بادوام ساخته می شوند که اغلب با سیلیکون، TPE، لاستیک و موارد دیگر ترکیب می شوند تا به راحتی با بدن انسان ادغام شوند.
همانطور که فناوری در دسترس تر می شود و سازندگان راه های جدیدی برای ساخت پروتز پیدا می کنند، شکی نیست که در سال های آینده شاهد پیشرفت های جالبی خواهیم بود.
2. ایمپلنت های پرینت سه بعدی
فناوری‌های بسیاری وجود دارند که آینده مراقبت‌های بهداشتی را شکل می‌دهند و روش‌های بسیاری وجود دارد که فناوری کاشتنی می‌تواند سلامت و تندرستی را تغییر دهد. همزمان، ایمپلنت‌های پرینت سه‌بعدی نقش بیشتری را در سناریوهای پزشکی بازی می‌کنند. ایمپلنت های تیتانیوم را برای آسیب های استخوانی، صفحات جمجمه و حتی قفس های همجوشی ستون فقرات در نظر بگیرید. ممکن است چیزی شبیه به یک کمیک مارول به نظر برسد، اما این نوآوری‌ها در حال حاضر اتفاق می‌افتند.
شرکت‌هایی که در این فضا فعالیت می‌کنند عبارتند از Materialise، Stryker و 4WEB Medical. این شرکت‌ها با ارائه راه‌حل‌های شخصی و دقیق برای چالش‌های پزشکی که زمانی دلهره‌آور بودند، مرزها را در زیست‌شناسی مکانیکی پیش می‌برند. به عنوان مثال، ایمپلنت های پرینت سه بعدی را می توان برای کمک به بازسازی استخوان های صورت یا ترمیم آسیب های ستون فقرات استفاده کرد.
ایمپلنت های چاپ سه بعدی معمولاً از موادی مانند تیتانیوم یا کبالت کروم استفاده می کنند که به دلیل استحکام و زیست سازگاری شناخته شده اند. هنگامی که با تکنیک های چاپ سه بعدی مانند ذوب لیزری انتخابی (SLM) یا ذوب پرتو الکترونی (EBM) ترکیب شوند، شرکت ها می توانند ایمپلنت های سفارشی تولید کنند که می توانند به طور یکپارچه با آناتومی منحصر به فرد بیمار ادغام شوند.
زیبایی این ایمپلنت های چاپ سه بعدی در پتانسیل آنها برای بهبود چشمگیر نتایج بیماران نهفته است. داستان های زیبایی در سراسر اینترنت منتشر شده است از افرادی که آسیب های شدیدی دیده اند و استخوان های صورتشان با ایمپلنت های سفارشی پرینت سه بعدی بازسازی شده است. همچنین نمونه هایی از افرادی وجود دارد که تحت عمل جراحی پیچیده همجوشی ستون فقرات قرار گرفته اند که توسط ایمپلنت های چاپ سه بعدی امکان پذیر شده است.
اگر در تعجب هستید که آینده چه خواهد شد، چاپ زیستی یک نمونه است. این فناوری پیشرفته شامل استفاده از سلول های بیمار برای ایجاد بافت زنده و کاربردی برای کاشت است. در حالی که هنوز در مراحل اولیه است، امکانات بسیار زیاد است (به اندام های سفارشی سازی فکر کنید).
3. چاپ سه بعدی در تحویل دارو
چاپ سه بعدی در مراقبت های بهداشتی کاربرد قابل توجه دیگری را به همراه دارد: تحویل دارو. ممکن است دوران مصرف داروی یک اندازه تمام شده باشد. آینده به شخصی‌سازی مربوط می‌شود و چاپ سه‌بعدی به رهبری این کار کمک می‌کند.
شرکت هایی مانند Aprecia Pharmaceuticals و FabRx با رویکردهای جدید خود در تولید دارو، صنعت را تکان می دهند. با استفاده از فناوری‌های چاپ سه بعدی مانند مدل‌سازی رسوب ذوب شده (FDM)، این شرکت‌ها می‌توانند قرص‌های سفارشی‌سازی شده را متناسب با نیازهای خاص هر بیمار ایجاد کنند.
به طور خاص، با چاپ سه بعدی، می توان ساختارهای پیچیده قرصی ایجاد کرد که آزادسازی مواد فعال را کنترل می کند. قرص های متخلخل تولید شده به این روش به سرعت حل می شوند، در حالی که قرص های چند لایه می توانند داروهای مختلف را در زمان های مختلف آزاد کنند.
از نظر کاربردهای آتی، به بیماران مسن با نسخه های متعدد فکر کنید که ممکن است بتوانند یک قرص اختصاصی و سفارشی را که ترکیبی از همه داروهای مورد نیازشان است، مصرف کنند.
4. بافت ها و اندام ها با چاپ سه بعدی
چاپ سه بعدی برای تولید طیف وسیعی از محصولات استفاده می شود. حتی می توانید قطعات ماشین را پرینت سه بعدی کنید. با این حال، چاپ زیستی سه بعدی واقعاً سطح بعدی است. دانشمندان در حال کار بر روی چاپ چیزهایی مانند پوست انسان برای قربانیان سوختگی هستند و امیدوارند روزی بتوانند اندام های کوچکی را برای آزمایش دارو چاپ کنند. شرکت‌هایی مانند Organovo و Prellis Biologics دو شرکتی هستند که در بافت‌های انسانی چاپ سه بعدی پیشرفت کرده‌اند.
در هسته چاپ زیستی سه بعدی فرآیند پیچیده ای نهفته است که شامل لایه بندی سلول ها، همچنین به عنوان جوهر زیستی، در الگوهای دقیق برای ایجاد ساختارهای زنده است. یک چاپگر سه بعدی مجهز به سرنگ های متعدد را تصور کنید که هر کدام با نوع متفاوتی از سلول پر شده است. چاپگر این سلول ها را به صورت یک لایه در یک زمان قرار می دهد تا زمانی که یک بافت یا اندام کاملاً تشکیل شده شکل بگیرد.
یکی از اخبار بزرگ در سال 2022، کار 3DBio Therapeutics را نشان می دهد، شرکتی که با موفقیت یک گوش انسان را چاپ سه بعدی کرد. اگرچه این بخش نسبتاً ساده ای از آناتومی انسان به نظر می رسد – و همینطور است – دانشمندان در حال کار برای اصلاح تکنیک های چاپ زیستی، برای ایجاد اندام های کاملاً کاربردی و قابل پیوند هستند. ما کاملاً آنجا نیستیم، اما هر روز به دنیایی نزدیک‌تر می‌شویم که فهرست‌های انتظار اعضای بدن به گذشته تبدیل می‌شوند.
5. دستگاه های پزشکی چاپ سه بعدی
نمونه دیگری از نحوه استفاده از پرینت سه بعدی در مراقبت های بهداشتی در توسعه ابزارهای جراحی سفارشی شده است.
در گذشته، جراحان اغلب به دلیل در دسترس بودن ابزارهای استاندارد محدود می شدند، که انجام روش های پیچیده با سطح دقت مطلوب را دشوار می کرد. با پرینت سه بعدی، جراحان اکنون می توانند به ابزارهای سفارشی که به طور خاص برای یک روش خاص یا آناتومی بیمار طراحی شده اند دسترسی داشته باشند. این ابزارهای سفارشی می توانند منجر به افزایش دقت، کاهش زمان عمل و در نهایت بهبود نتایج بیمار شوند.
برای مثال، کشنده‌ها در جراحی‌ها برای عقب نگه‌داشتن اندام‌ها یا بافت‌ها ضروری هستند و میدان دید واضحی را برای جراحان فراهم می‌کنند. با پرینت سه بعدی، جمع کننده ها را می توان برای تناسب با آناتومی منحصر به فرد بیمار سفارشی کرد و در عین حال آسیب به بافت های اطراف را به حداقل می رساند.
استقبال از آینده فناوری چاپ سه بعدی
این شگفت انگیز است که می بینیم چگونه فناوری بر زندگی بیماران تأثیر مثبت می گذارد. از پروتزها و ایمپلنت های سفارشی گرفته تا تحویل دارو، مهندسی بافت و دستگاه های پزشکی نوآورانه، پرینت سه بعدی واقعاً مراقبت های بهداشتی را به حوزه های جدیدی سوق می دهد.
با حرکت رو به جلو، این نوع فناوری تحول آفرین بدون شک منجر به پیشرفت های غیرقابل تصوری خواهد شد که تأثیر مثبتی بر زندگی افراد بیشتری در سراسر جهان خواهد گذاشت.