Przewodnik z drukowanymi drożdżami dla 3d przeszczepionych rąk chirurgów
Spisu treści:
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.
reklamaReklamaChodzi 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.
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. "
OgłoszenieZein 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? »
