9

Wydrukuj sobie nerkę, czyli druk 3D w służbie transplantologii

Trzeba przyznać, że druk 3D to przyszłość zarówno jeżeli chodzi o technologie mobilne, budownictwo, jak i motoryzację. Więc czemu nie pójść krok dalej i nie zacząć drukować ludzkich narządów? Szkoccy naukowcy pracują nad pierwszą na świecie drukarką, która pozwoli na wydrukowanie narządów ludzkich. Przyznam szczerze, że pomimo tego, że druk 3D nie jest mi czymś […]

Trzeba przyznać, że druk 3D to przyszłość zarówno jeżeli chodzi o technologie mobilne, budownictwo, jak i motoryzację. Więc czemu nie pójść krok dalej i nie zacząć drukować ludzkich narządów? Szkoccy naukowcy pracują nad pierwszą na świecie drukarką, która pozwoli na wydrukowanie narządów ludzkich.

Przyznam szczerze, że pomimo tego, że druk 3D nie jest mi czymś zupełnie obcym to dalej ta technologia mnie zaskakuje. Byłem przyzwyczajony do tego, że większość rzeczy z tworzywa sztucznego, którymi się otaczamy zostało stworzone dzięki specjalnym formom, w których odlewa się pewne kształty. Za każdym razem gdy zaglądam na Materialination i widzę rzeczy, które wyszły z ich drukarki szczęka mi opada ze zdziwienia, a po chwili pojawia się na mojej twarzy uśmiech. Jestem naprawdę pełen podziwu dla tych drukarek.

Nie tak dawno Nokia podała informację o możliwości personalizacji jej urządzeń, poprzez „wydrukowanie” obudów. Pomijam już fakt, że tak naprawdę niewielu ludzi wie o istnieniu drukarek 3D, a żeby znaleźć firmę lub ludzi, którzy udostępnią nam jedną z nich jest naprawdę trudno. Pomimo tego, fajnie, że taki potentat jak Nokia udostępnia swoim użytkownikom takie informacje i de facto oddaje w ich ręce, a raczej głowy możliwość samodzielnego przerabiania produktu.

Zaraz po informacjach od Nokii pojawiły się informacje o możliwości drukowania domów, mam tu na myśli konkurs. Jeden z uczestników konkursu do budowy domu w oparciu o jego projekt chce wykorzystać drukarkę 3D o wdzięcznej nazwie D-Shape. Nie jest to jednak zwykła drukarka, a drukarka, która tworzy projekty makro, bo może stworzyć bloki o wymiarach 6×9 metrów.

Artificial Liver Cells 10

Wypada także nadmienić, że w zeszłym roku powstał projekt Areion, czyli pierwszy na świecie samochód, którego nadwozie zostało wydrukowane dzięki drukarkom 3D. Bolid został stworzony przez grupę 16 studentów w ramach konkursu Formula Student 2012, a dzięki swojej lekkiej konstrukcji Areion rozpędza się do 100km/h w 4 sekundy.

Dlaczego podaję te przykłady? Bo zasadniczo myśląc o wydrukach 3D, myślimy w skali makro, a nie w skali mikro. Oczywiście pamiętam, że dzięki drukarkom możemy wydrukować sobie także broń, breloczki, pałeczki do sushi, a nawet model płodu. Jednak dalej te wszystkie przykłady są myśleniem w skali makro, a nie mikro.

Poprzez myślenie mikro mam na myśli stworzenie drukarki, dzięki której będzie można np. wydrukować nerkę, serce lub płuco. Tak, to jest możliwe, a raczej będzie możliwe już niedługo. Aktualnie zespół naukowców ze Szkocji pod przewodnictwem Willa Shu stworzył prototyp drukarki 3D, która pozwala na tworzenie malutkich sfer z komórek macierzystych. Przy tym temacie trzeba pamiętać, że istnieją już drukarki, dzięki którym można wydrukować ludzkie tkanki  takie jak kości lub skórę. Jednak trzeba pamiętać, że skóra i kości są tkankami dużo bardziej wytrzymałymi niż delikatne komórki macierzyste.

„Technika, nad którą pracujemy pozwoli na stworzenie dokładniejszych modeli ludzkich tkanek. Te modele są niezbędne przy tworzeniu leków, badaniach nad In vitro i przy testach toksykologicznych. Większość leków jest w końcu tworzona dla ludzi, więc najlepiej jest je testować na ludzkich tkankach, a szczególnie takich, które łatwo możemy samodzielnie stworzyć. Do tej pory leki były testowane na  ludziach, na specjalnie wybranych grupach” – Przekazał szef zespołu odpowiedzialnego za stworzenie drukarki.

Jako, że drukarka ma tworzyć dosłownie w skali mikro niezbędne były specjalne podzespoły. Do drukarki zostały wykorzystane specjalne regulowane zawory, które zostały zaprojektowane do precyzyjnego przesyłania płynów. Ich wewnętrzna średnica wynosi 101.6 μm – 50.8 μm. Dzięki nim drukowanie jest super precyzyjne i w pełni kontrolowane. Precyzja i kontrola to dwa najważniejsze czynniki podczas wydruku komórek macierzystych. Po pierwsze, najważniejsze jest, by ich nie uszkodzić. Po drugie, podczas wydruku muszą one znaleźć się w odpowiednim miejscu.

Komórki macierzyste są podstawowym budulcem wszystkich tkanek i narządów w naszym organizmie. Jak sama nazwa wskazuje, są one macierzą i pod wpływem odpowiednich warunków mogą się one zmienić w różne tkanki i budować różne narządy. Jednak jeżeli drukarka, która będzie się nimi posługiwała będzie nieprecyzyjna bądź będzie się z nimi obchodziła w nieodpowiedni sposób, może narazić je na utratę swoich zdolności przekształcania się. Dlatego tak ważna jest precyzja i staranność tego urządzenia.

Drukarka przygotowana przez zespół Shu buduje małe sfery z komórek macierzystych, dzięki temu może je utrzymywać przy „życiu”. Z tych małych sfer można budować większe, bardziej złożone tkanki m.in. ludzkie narządy.

W dalszej perspektywie, drukarka ta może pomóc przy budowaniu narządów niezbędnych do transplantacji bądź naprawy uszkodzonych tkanek. Drukarka ta może tworzyć trójwymiarowe budowle z komórek macierzystych, tak więc mogłaby przygotować małe „zestawy naprawcze” dla uszkodzonych tkanek serca czy nerek, które lekarze mogliby wszczepić w uszkodzone miejsce w ciele człowieka.

Możliwe, że już  w najbliższej przyszłości zobaczymy sceny iście z filmów science fiction, gdzie lekarze będą mogli podczas operacji wydrukować zdrowy organ i przeszczepić go choremu pacjentowi? Przyznam szczerze, że cieszyłbym się z tego faktu bardzo. Bo jeżeli weźmiemy długie listy osób oczekujących na przeszczep wątroby, nerki, czy serca i to, że bardzo ciężko się do takiej listy zakwalifikować, to drukowanie organów może być rozwiązaniem tego problemu. Pamiętajmy, że nadal istnieje coś takiego jak rynek organów, a możliwe, że dzięki drukowaniu komórek udałoby się zlikwidować także tę formę przestępczości i uratować kilka żyć. W końcu komuś muszą ukraść tę nerkę zanim trafi ona na czarny rynek.

Przyznam szczerze, że cała idea brzmi bardzo ciekawie jednak trzeba pamiętać, że na pewno pojawi się kilka korporacji, które będą chciały w pełni skomercjalizować ten biznes. Jak by nie patrzeć drukarki 3D to przyszłość.