Zastosowanie druku 3D w medycynie to jedna z największych współczesnych rewolucji w medycynie. Można ją porównać na przykład do odkrycia, że mycie rąk i sterylne warunki poprawiają przeżywalność pacjentów po operacji. Ona także opiera się na zdobyciu nowej wiedzy i może uratować wielu pacjentów z rozmaitymi schorzeniami, jak również poprawić ich jakość życia. Pewne rozwiązania są dopiero w fazie badań, inne natomiast spotkamy już w użyciu.
Przyjrzyjmy się im bliżej!
Jesteście ciekawi, jakie zastosowania druku 3D w medycynie można spotkać? Czy dotyczą one wyłącznie specjalistycznych urządzeń, a może możemy sięgnąć po nie, mając wyłącznie amatorską drukarkę 3D do użytku domowego? Zapraszamy do lektury poradnika, w którym rozjaśniamy te kwestie.
Czym jest druk 3D?
Zanim jednak przejdziemy do tak szczegółowych kwestii, musimy mieć pewne podstawy, na których zbudujemy resztę naszej wiedzy. Wyjaśnijmy więc sobie, czym właściwie jest druk 3D. Większość z Was pewnie spotkała się już z tym pojęciem, nie zaszkodzi jednak przypomnienie, że chodzi o technologię druku trójwymiarowego. Warstwa po warstwie nakładane jest specjalne tworzywo, by nadać nowemu przedmiotowi odpowiedni kształt.
Następnie jest ono utrwalane i twardnieje, by stać się w pełni funkcjonalnym przedmiotem. Drukarki 3D bazują na projektach stworzonych w specjalnych programach, a ich największą zaletą jest możliwość dostosowania projektu do indywidualnych potrzeb i oczekiwań. Personalizacja przedmiotu nie niesie za sobą większych kosztów dodatkowych, a to, czy drukujemy jedną, czy sto sztuk nie ma znaczenia dla ostatecznej stawki, jaką musimy zapłacić za przedmiot.
Zobacz też: Drukarka 3D dla początkujących
Rodzaje drukarek 3D
Jakie drukarki 3D są wykorzystywane w medycynie? Najprościej podzielić dostępne urządzenia według dwóch kategorii. Jeśli chodzi o technikę druku, wyróżniamy:
- FFF/FDM – drukarka 3D wykorzystująca termoplasty. Posiada nagrzewającą się głowicę, która roztapia tworzywo, nakłada je na tworzony przedmiot, a w miarę, jak traci ono temperaturę, zastyga i przyjmuje ostateczne właściwości.
- SLA/SLS – wykorzystuje żywicę światloutwardzalną. Tworzywa tego nie trzeba roztapiać, lecz tylko nałożyć do ostatecznej formy. Następnie jednak trzeba je utrwalić, czy to za pomocą wiązki lasera, czy też światła UV. Taka drukarka 3D z reguły jest mała i poręczna, ale jednocześnie nie daje zbyt dużych możliwości, jeśli chodzi o tworzony przedmiot, jego rozmiary czy właściwości użytych tworzyw.
- DMLS – zaawansowana technologia druku 3D, polegająca na spawaniu niewielkich kawałków metalu celem uzyskania pożądanego kształtu. W porównaniu do standardowego spawu, jest to bardzo precyzyjna technologia i zachodzi w skali mikro. Stworzone w ten sposób przedmioty charakteryzują się skomplikowaną geometrią i odpornością na różne czynniki.
Sprawdź także: Długopis 3D
Jeśli chodzi o zastosowania, drukarki 3D możemy podzielić na małe urządzenia do użytku domowego, którymi mogą się posługiwać nawet amatorzy, a także duże, przemysłowe maszyny. Te ostatnie wykorzystują wysokie temperatury, są w stanie tworzyć duże przedmioty i wykorzystują bardzo różnorodne materiały. Obie te technologie znajdują zastosowania druku 3D w medycynie.
Zastosowania druku 3D w medycynie – przykłady
No dobrze, ale jak dokładnie wykorzystywana jest ta technologia? Zastosowanie druku 3D w medycynie ma tę zaletę, że możemy stworzyć przedmioty dopasowane ściśle pod nasz organizm nie tylko wymiarem, ale i kształtem. Przykłady, które chcielibyśmy z Wami omówić, to przede wszystkim:
- Protezy,
- Usztywnienia,
- Modele anatomiczne,
- Implanty,
- Drukowanie skóry,
- Leki.
Protezy jako zastosowanie druku 3D w medycynie
Najpopularniejszym przykładem zastosowania druku 3D w medycynie są protezy, zwłaszcza kończyn. Drukarka 3D pozwala w dość prosty sposób stworzyć protezę kończyny dolnej czy górnej właściwie od zera. W Internecie istnieją nawet strony internetowe, z których możemy pobrać gotowe paczki takich projektów. Bez problemu dopasujemy rozmiar do osoby, która potrzebuje takiej zapasowej kończyny. Ogromną zaletą jest też jej niska cena – najtańsze projekty możemy wydrukować już za 50 dolarów, dzięki czemu dostęp do nich zyskują także osoby niezamożne, na przykład pochodzące z krajów trzeciego świata, które do tej pory nie mogły liczyć na dostęp do protez.
Może Cię zainteresować: Zastosowanie druku 3D
Usztywnienie z drukarki 3D
Kolejne zastosowanie druku 3D w medycynie to wszelkiego rodzaju ortezy czy usztywnienia. Z pewnością mieliście kiedyś wątpliwą przyjemność coś skręcić lub złamać. Wtedy właśnie wskazane jest ograniczenie mobilności kończyny. Usztywnienie z drukarki 3D jest lżejsze i lepiej dopasowane do naszego ciała. Nie potrzeba wielu warstw, dzięki czemu łatwo ubrać kończynę, jest też wodoodporne i nie musimy obawiać się kąpieli. Duże znaczenie ma to także dla sportowców, którzy na przykład złamali nos i podczas treningów muszą nosić specjalną maskę.
Modele anatomiczne z drukarki 3D
Zastosowanie druku 3D w medycynie obejmuje także edukację. W ten sposób można stworzyć bardzo dokładne modele anatomiczne, które przypominają prawdziwe organy czy części ciała nie tylko pod względem koloru oraz kształtu, lecz także fakturą i konsystencją. To prawdziwa rewolucja, która pozwala nauczyć studentów kierunków okołomedycznych różnych procedur bez ryzykowania dobrem i intymnością pacjenta.
Zobacz również: Drukarka 3D
Implanty z drukarki 3D
Temat poniekąd związany jest z protezami. Zastosowanie druku 3D w medycynie obejmuje także różnego rodzaju implanty. Drukowanie narządów zastępczych jeszcze przed nami – być może za kilkadziesiąt lat do przeszczepu nie będziemy potrzebowali nawet dawcy! – natomiast obecnie już drukuje się implanty zębów, kości twarzy czy czaszki. Te ostatnie są szansą zwłaszcza dla ludzi po wypadkach. Projekt tworzy się na podstawie zdjęcia rentgenowskiego, dzięki czemu łatwo dopasować go personalnie do pacjenta, i to niskim kosztem. Takie operacje to nie pieśń przyszłości – podobną wykonano na przykład w Polsce, w Gliwicach!
Drukowanie skóry na drukarkach 3D
Kolejną szalenie ciekawą inicjatywą jest możliwość drukowania skóry. Takie zastosowanie druku 3D w medycynie jest dopiero testowane. Nie da się jednak ukryć, że stanowi ogromną szansę dla osób po poparzeniach czy poważnych uszkodzeniach skóry. Można powiedzieć, że nasz własny organizm to taka powolna, biologiczna drukarka 3D, która czasem nie nadąża z regeneracją – i wtedy warto wesprzeć ją techniką. Skóra z drukarki 3D jest drukowana bezpośrednio na ciele z biopreparatów i przejmuje wszystkie funkcje ochronne naturalnej skóry.
Druk 3D a leki
Okazuje się, że w przyszłości zastosowania druku 3D w medycynie mogą obejmować także farmację. Testuje się technologie drukowania tabletek i innych leków. Co to właściwie daje? Lekarz, przepisując nam konkretny preparat, nie będzie musiał wybierać spośród dostępnych na rynku dawek, lecz precyzyjnie obliczy dawkę do naszej wagi i potrzeb. Następnie zleci wydrukowanie odpowiedniego leku w aptece. Dzięki temu leczenie przebiega znacznie sprawniej, bo medyk wie, jaka dokładnie dawka preparatu trafiła do naszego organizmu.
A jakie zastosowanie druku 3D w medycynie przychodzi Wam na myśl, kiedy myślicie o tym temacie? Może pominęliśmy jakieś ważne aspekty lub chcielibyście się dowiedzieć czegoś więcej? Koniecznie dajcie znać w sekcji komentarzy! Wspomnijcie też o tym, czy podobały Wam się ciekawostki, które przygotowaliśmy.