5 sätt som 3D-utskrift används inom sjukvården

Det kanske inte är uppenbart med tanke på den stora mängd tekniska framsteg som äger rum nuförtiden, särskilt som ämnet AI tränger ut andra rubriker, men området för 3D-utskrift inom vården är snabbt utvecklas. Varje vecka släpper företag information om nya innovationer de arbetar med för att 3D-printa mänskliga kroppsdelar, som njurar och andra organ. Och det stannar inte där.

3D-utskrift går längre än att skriva ut unikt formade prydnadssaker, med långtgående konsekvenser för medicinsk teknik. Här är några av de fascinerande sätten det används inom sjukvården.

1. 3D-utskrivna proteser

Med 3D-utskrift växer marknaden för anpassade lemmar och många organisationer drar nytta av efterfrågan. Exempel inkluderar Öppna Bionics (vars slogan är "Turning Disabilities Into Superpowers"), Gör det möjligt (en global gemenskap av volontärer som tillverkar gratis och billiga proteser för barn), och

UNYQ (ett företag som tillverkar proteser som också skulle kunna betraktas som konstverk).

Om du är familj med 3D-utskrift inom sjukvården, har du utan tvekan stött på en mängd inspirerande anekdoter som beskriver hur människor har använt 3D-utskrivna proteser för att inte bara återfå användningen av lemmar utan också uppnå imponerande bedrifter som att springa över mållinjerna med hjälp av skräddarsydda 3D-printade blad.

I hjärtat av dessa berättelser ligger avancerade material och teknologier. 3D-printade proteser är tillverkade av lätt och hållbar plast som ofta kombineras med silikon, TPE, gummi och mer för att smälta samman med människokroppen.

När tekniken blir mer tillgänglig och skapare hittar nya sätt att bygga proteser, råder det ingen tvekan om att vi kommer att fortsätta se några coola framsteg under de kommande åren.

2. 3D-utskrivna implantat

Det är många teknik som formar sjukvårdens framtid och många sätt implanterbar teknik kan förändra hälsa och välbefinnande. Samtidigt börjar 3D-printade implantat spela en mer och mer roll i medicinska scenarier. Tänk titanimplantat för benskador, kranialplattor och till och med spinalfusionsburar. Det kan låta som något ur en Marvel-serie, men dessa innovationer sker just nu.

Företag som verkar i detta utrymme inkluderar Förverkligas, Stryker, och 4WEB Medical, för att nämna några. Dessa företag tänjer på gränser inom mekanobiologi genom att erbjuda personliga och exakta lösningar på en gång skrämmande medicinska utmaningar. Till exempel kan 3D-printade implantat användas för att hjälpa till att rekonstruera ansiktsben eller reparera ryggradsskador.

3D-printade implantat använder vanligtvis material som titan eller kobolt-krom, kända för sin styrka och biokompatibilitet. När de kombineras med 3D-utskriftstekniker som selektiv lasersmältning (SLM) eller EBM (Electron Beam Melting), företag kan tillverka skräddarsydda implantat som sömlöst kan integreras med en patients unika anatomi.

Det fina med dessa 3D-printade implantat ligger i deras potential att drastiskt förbättra patientresultaten. Det finns vackra berättelser publicerade på internet om människor som har drabbats av allvarliga skador och som har fått benen i ansiktet rekonstruerade med skräddarsydda 3D-printade implantat. Det finns också exempel på personer som har genomgått komplexa ryggradsfusionsoperationer som möjliggjorts av 3D-printade implantat.

Om du undrar vad framtiden har att erbjuda är bioprinting ett exempel. Denna banbrytande teknik innebär att man använder en patients celler för att skapa levande, funktionell vävnad för implantation. Medan de fortfarande är i sin linda, är möjligheterna enorma (tänk specialtillverkade organ).

3. 3D-utskrift i läkemedelsleverans

3D-utskrift inom sjukvården ger en annan anmärkningsvärd tillämpning: läkemedelsleverans. Dagarna med en enda medicinering kan vara förbi. Framtiden handlar om personalisering, och 3D-utskrift hjälper till att leda arbetet.

Företag gillar Aprecia Pharmaceuticals och FabRx skakar om branschen med sina nya metoder för läkemedelstillverkning. Genom att utnyttja 3D-utskriftstekniker som fused deposition modeling (FDM) kan dessa företag skapa skräddarsydda piller som är skräddarsydda för varje patients specifika behov.

Mer specifikt, med 3D-utskrift är det möjligt att skapa komplexa pillerstrukturer som kontrollerar frisättningen av aktiva ingredienser. Porösa piller som tillverkas på detta sätt löser sig snabbt, medan flerskiktiga piller kan frigöra olika läkemedel vid olika tidpunkter.

När det gäller framtida tillämpningar, tänk på äldre patienter med flera recept som kanske kan ta ett enda, skräddarsytt piller som kombinerar alla deras nödvändiga mediciner.

4. 3D-tryckta vävnader och organ

3D-utskrift används för att tillverka ett brett utbud av produkter; du kan till och med 3D-printade bildelar. Men 3D-bioprinting är verkligen nästa nivå. Forskare arbetar mot att skriva ut saker som mänsklig hud för brännskador och hoppas att en dag kunna skriva ut miniorgan för drogtester. Företag gillar Organovo och Prellis Biologics är två företag som gör framsteg inom 3D-printad mänsklig vävnad.

Kärnan i 3D-bioprinting ligger en komplex process som involverar skiktning av celler, även känd som bio-bläck, i exakta mönster för att skapa levande strukturer. Föreställ dig en 3D-skrivare utrustad med flera sprutor, var och en fylld med en annan typ av cell. Skrivaren avsätter dessa celler, ett lager i taget, tills en fullformad vävnad eller ett organ tar form.

En av de stora nyheterna 2022 innehöll arbetet från 3DBio Therapeutics, ett företag som framgångsrikt 3D-printade ett mänskligt öra. Även om detta kan verka som en relativt enkel del av människans anatomi - och det är det - arbetar forskare med att förfina bioprintingtekniker för att skapa fullt fungerande, transplanterbara organ. Vi är inte riktigt där, men varje dag kommer vi närmare en värld där orgelväntelistor blir ett minne blott.

5. 3D-utskrivna medicinska enheter

Ett annat exempel på hur 3D-utskrift används inom vården är utvecklingen av skräddarsydda kirurgiska instrument.

Tidigare var kirurger ofta begränsade av tillgången på standardiserade verktyg, vilket gjorde det svårt att utföra komplexa ingrepp med önskad precisionsnivå. Med 3D-utskrift kan kirurger nu få tillgång till skräddarsydda instrument utformade specifikt för en viss procedur eller patientens anatomi. Dessa skräddarsydda verktyg kan leda till ökad noggrannhet, minskad drifttid och i slutändan förbättrade patientresultat.

Till exempel är retraktorer väsentliga i operationer för att hålla tillbaka organ eller vävnader, vilket ger kirurger ett klart synfält. Med 3D-utskrift kan upprullningsdon anpassas för att passa en patients unika anatomi, vilket säkerställer optimal exponering samtidigt som trauman på omgivande vävnader minimeras.

Omfamna framtiden för 3D-skriven teknik

Det är fantastiskt att se hur tekniken påverkar patienters liv positivt. Från skräddarsydda proteser och implantat till läkemedelsleverans, vävnadsteknik och innovativ medicinsk utrustning, 3D-utskrift driver verkligen vården in på nya områden.

Framöver kommer den här typen av transformativ teknologi utan tvekan att leda till en gång ofattbara genombrott, vilket gör en positiv inverkan på livet för ännu fler individer runt om i världen.