Przewodnik z drukowanymi drożdżami dla 3d przeszczepionych rąk chirurgów

Najpierw pojawiły się zdjęcia rentgenowskie, a następnie tomografia komputerowa, a następnie MRI. Teraz technologia daje chirurgom nie tylko najlepszy widok narządów tak złożonych jak serce i wątroba; to także pozwala im trzymać dokładne repliki organów w dłoniach.

Cleveland Clinic jest jedną z nielicznych instytucji w kraju używających trójwymiarowej technologii drukowania do tworzenia dokładnych modeli ludzkich narządów. Chirurdzy w centrum medycznym zabierają ze sobą dokładną replikę wątroby pacjenta do sali operacyjnej.

reklamaReklama

Chodzi o lepsze zrozumienie anatomii chorego narządu podczas operacji. Chirurg nie zawsze może powiedzieć, używając tradycyjnych technik obrazowania dokładnie tam, gdzie znajdują się naczynia krwionośne w wątrobie. Mogą znajdować się tak blisko powierzchni, że grozi im skaleczenie.

Model wątroby pokazuje dokładną lokalizację naczyń, umożliwiając chirurgowi precyzyjną pracę.

Mapy ciała: Poznaj wątrobę w 3D »

Reklama

Dr. Nizar Zein z Cleveland Clinic powiedział Healthline, że już używa modeli wątroby podczas operacji. Pozwala to lekarzom na czas w trakcie operacji i refamiliarizują się z tym, gdzie są w procedurze.

Powiedział, że pacjenci przybywają do Cleveland Clinic po tym, jak zostały odrzucone przez inne instytucje. Operacja wątroby jest niezwykle ryzykowna i może być dodatkowo komplikowana przez inne czynniki - na przykład położenie guzów. Modele pozwoliły Cleveland Clinic podjąć się nawet najtrudniejszych przypadków, powiedział Zein.

reklamaReklama

Jak długo będziemy mogli "Drukować i transplantować"?

Ale co musi się stać, zanim lekarze będą mogli drukować prawdziwe wątrobę, serca i inne narządy do przeszczepu na ludzi?

Na przeszkodzie stoi kilka przeszkód. Jednym z nich jest znalezienie powszechnie dostępnych materiałów odpowiednich do stosowania wewnątrz organizmu, powiedział Jordan Miller, adiunkt do spraw bioinżynierii w Rice University. "Do tej pory produkcja była wykonywana na twardych, suchych i sztywnych materiałach. Ale ciało jest miękkie i mokre. To się nie tłumaczy. "

Bezpieczeństwo materiałów również musi zostać ocenione przez agencję regulacyjną, taką jak amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków, powiedział Miller.

Poznaj fakty na temat przeszczepów wątroby »

Powiedział Healthline, że jeszcze większym wyzwaniem, nad którym pracuje, jest odtworzenie rozległej sieci naczyń krwionośnych człowieka w drukowanych narządach. "Sieć naczyń krwionośnych w wątrobie lub nerce jest dość piękna, ale z punktu widzenia inżynierii jest dość przerażająca" - powiedział.

ReklamaReklama

Funkcjonalne narządy drukowane muszą być wykonane z ludzkiej tkanki i komórek. Naukowcy wciąż muszą dowiedzieć się, jak chronić ludzkie komórki przed śmiercią podczas procesu drukowania.

Dzięki nowoczesnej nauce komórki skóry lub tłuszczu można przekształcić w komórki macierzyste, które następnie można hodować w komórkach dowolnego typu. Potrzeba jednak ogromnej liczby komórek, aby stworzyć funkcjonalny ludzki narząd, powiedział Miller. Próbuje znaleźć sposób na uzyskanie prawidłowego przepływu krwi lub unaczynienia do komórek w drukowanych narządach 3D. W przeciwnym razie nie będą w stanie uzyskać tlenu i składników odżywczych w tak gęstym środowisku i umrą.

Ale naukowcy pracują nad drukowaniem żywych wątrób, serc i innych narządów do transplantacji. Z powodu niedoboru oddanych narządów, które mogą być używane tylko przez krótki okres czasu, ten postęp może uratować niezliczone życia.

Ogłoszenie

"Kiedy chirurg przeszczepi wątrobę, pozostanie przy życiu tylko przez kilka godzin, a ty bardzo szybko znajdziesz odbiorcę" - powiedział Miller. "Co, jeśli możemy wydrukować coś, co może mieć unaczynienie, które można połączyć bezpośrednio? To kluczowe wyzwanie w naszej dziedzinie. "

Drukowanie serc dla dzieci

David Frakes, profesor inżynierii biotechnologicznej na Arizona State University w Tempe, pracuje w programie podobnym do Cleveland Clinic. Połączył siły ze Szpitalem Dziecięcym w Filadelfii, który drukuje dokładne repliki serca do swoich operacji.

ReklamaReklama

Mapy ciała: Odkryj serce w 3D »

Powiedział Healthline, że cieszy się, że jego praca tak szybko zmienia lek w medycynie. "Jako bioinżynierowie pracujemy przez pięć lat, jeśli mamy szczęście - [to zwykle] bardziej jak 10 czy 20 - zanim wymyślimy coś, co da się zaszczepić w medycynie i wpłynąć na ludzkie życie. Chirurdzy pracują z rękami, w realnej przestrzeni. Nie znajdują się w środowisku wirtualnym 3D. "

Naukowcy ze szpitala dziecięcego w Filadelfii planują rozpocząć śledzenie wyników pacjentów, których lekarze stosowali drukowaną replikę podczas operacji. "To ekscytująca rzecz, która da wymierne dane", powiedział Frakes. "Wydrukowane narządy są super fajne i wszyscy uwielbiają mówić o tym anegdotycznie, ale do tej pory nie przeprowadzono jeszcze prób. "

Ogłoszenie

Zein powiedział, że prawdopodobnie będzie to 10 do 15 lat, zanim lekarze będą mogli wydrukować organ i umieścić go w kimś. "To nie jest w bardzo, bardzo odległym dystansie", powiedział. "Koncepcyjnie zostało to udowodnione. Niezależnie od tego, czy uda nam się osiągnąć w pełni funkcjonalny organ o określonych celach, nie jestem pewien, ale na pewno jest to osiągalny cel w tym momencie. "

Przeszczep wątroby: czy istnieją alternatywne sposoby leczenia chorób wątroby? »