Mohammed Izadifar kanadai technikus feltalálta a szívszövetek 3D nyomtatási technológiával történő javításának módját.
A tudós már tesztelte a találmányt rágcsálókon, és kijelentette, hogy az emberi sebészetben is sikeresen alkalmazható. Amint a 3D nyomtatott „tapasz” behelyezésre kerül, a csatlakozó rész kitágul, így a szívszöveti hiba lokalizálódik, amíg teljesen el nem tűnik. Mohammed egy speciálisan erre a célra kifejlesztett röntgenkészülékkel még a műtét előtt alaposan megvizsgálta a sérült részt. Az adaptáció a készülék paramétereinek olyan beállításából állt, hogy a mikroszkópikus egérszív a további manipulációhoz elegendő arányban legyen látható.
Az alkalmazott rögzítőszer a következő volt Alga alapú gél, tökéletesen kompatibilis az emberi sejtekkel, nem okoz kilökődést, és az új lebeny beültetéséhez szükséges idő elteltével eltávolítható.
Hivatkozásként. A 3D nyomtatást számos területen sikeresen alkalmazzák, és ez alól az orvostudomány sem kivétel. A nyomtatóval készített porc kísérleti példányait már tesztelték Németországban. Kína ortopédiai csontokat hoz létre ilyen módon. Olasz tudósok egy lépéssel tovább mentek, és bejelentették, hogy nyomtatott technológiájukkal hamarosan képesek lesznek újraalkotni a látóideget. Bár a kísérletek még messze vannak a tényleges élettől vagy működéstől, szeretnénk hinni, hogy a közeljövőben az első kézzelfogható eredmények is megérkeznek…
A szívizomzat javításához szükséges sejteket őssejtekből hozzák létre. Hidrogélbe helyezik őket, majd átültetik őket emberbe. Egy idő után a gél feloldódik, és új sejtek kerülnek a hibás helyekre, kitöltik az ereket, és lehetővé teszik a sérült szerv teljes regenerálódását. A szakértők megjegyzik, hogy a 3D-nyomtatási technológia éppen arra jó, hogy harmadik fél sejtjeit már meglévő szövetekbe juttassa be. A háromdimenziós modellek megváltoztathatják a szövetek szerkezetét és szilárdságát, ami felgyorsítja a gyógyulási folyamatot és gyakorlatilag kizárja a kilökődés lehetőségét.
Hogyan működik pontosan a szív hiányzó részének kinyomtatása 3D nyomtatóval? Milyen anyaggal lehet ezt megvalósítani, és milyen pontossággal tudja reprodukálni a szív részletes szerkezetét? Mennyi időbe telik elkészíteni egy ilyen darabot, és milyen lehetőségek vannak annak beültetésére a beteg szívbe? Vannak-e már klinikai esetek, ahol sikeresen alkalmazták ezt a technológiát?
A szív hiányzó részének kinyomtatása 3D nyomtatóval több lépésből áll. Először el kell készíteni a szív részletes digitális modelljét, amelyet a nyomtatónak nyomtatnia kell. A nyomtató speciális anyaggal, például hidrogéllel dolgozik, ami lehetővé teszi a szövetek szimulálását. A nyomtató apró rétegeket rak össze, és a hidrogél rétegek szilárdulnak, amikor egy speciális fényforrást alkalmaznak rájuk. Ezután a szívrészletet további biológiai folyamatokkal kezelik, hogy megfelelően működni tudjon.
A szív részletes szerkezetének reprodukálása a nyomtatási beállításoktól függ. A jelenlegi 3D nyomtatók képesek nagy pontossággal megjeleníteni a részleteket. Az elkészítési idő függ a modell méretétől és komplexitásától, általában több órát vagy akár több napot is igénybe vehet.
Az elkészült szívrészlet beültetése a beteg szívbe kihívást jelenthet, mivel megfelelő méretre és összhangra van szükség a meglévő szívszövetekkel. Tanulmányok folyamatban vannak az implantációs eljárások és az anyagok fejlesztése terén.
Már vannak klinikai esetek, ahol sikeresen alkalmazták a 3D nyomtatást szívrészletek létrehozására. Például volt olyan eset, amikor egy 3D nyomtatott szívbillentyűt sikeresen beültettek egy beteg szívbe. A technológia további kutatása és fejlesztése még mindig folyamatban van a szívbetegségek kezelése terén.
A szív hiányzó részének kinyomtatása 3D nyomtatóval a páciens CT vagy MRI felvétele alapján történik. Az ezen alapuló digitális modellt felhasználva az orvos pontosan tervezheti meg a hiányzó részt. A nyomtatóban általában biokompatibilis anyagokat használnak, például polimereket vagy bioceramikákat. A pontosság függ a nyomtató technológiájától és a használt anyagtól, de általában nagyon precízen reprodukálható a szív részletes szerkezete.
Az elkészítés ideje változó lehet attól függően, hogy mennyire bonyolult a szív része, általában több órától akár több napig is eltart.
Az ilyen darabok beültetésének lehetőségei még a kutatások fázisában vannak, de remények szerint a jövőben ez lehetne egy olyan módszer, amely segíthet a szívbetegségek kezelésében. Már zajlanak klinikai vizsgálatok, de egyelőre nincs általánosan elfogadott módszer az ilyen beavatkozásokra.
(Azt is figyelembe kell venni, hogy a szív nagyon bonyolult szerv, és a 3D nyomtatott pótló részek beültetése még komoly kihívások elé állítja a kutatókat és orvosokat.)