5 manieren waarop 3D-printen wordt gebruikt in de gezondheidszorg

Het is misschien niet voor de hand liggend gezien de enorme hoeveelheid technologische vooruitgang die tegenwoordig plaatsvindt, vooral omdat het onderwerp AI andere krantenkoppen verdringt, maar het gebied van 3D-printen in de gezondheidszorg wel snel evolueren. Elke week geven bedrijven details vrij over nieuwe innovaties waaraan ze werken om menselijke lichaamsdelen, zoals nieren en andere organen, in 3D te printen. En daar blijft het niet bij.

3D-printen gaat verder dan het printen van uniek gevormde snuisterijen, met verstrekkende gevolgen voor de medische technologie. Hier zijn enkele van de fascinerende manieren waarop het wordt gebruikt in de gezondheidszorg.

1. 3D-geprinte prothesen

Met 3D-printen groeit de markt voor op maat gemaakte ledematen en veel organisaties spelen in op de vraag. Voorbeelden zijn onder meer Bionics openen (wiens slogan is "Turning Disabilities Into Superpowers"),

inschakelen (een wereldwijde gemeenschap van vrijwilligers die gratis en goedkope protheses voor kinderen maken), en UNYQ (een bedrijf dat protheses maakt die ook als kunstwerken kunnen worden beschouwd).

Als u familie bent van 3D-printen in de gezondheidszorg, bent u ongetwijfeld een groot aantal inspirerende anekdotes tegengekomen die beschrijven hoe mensen 3D-geprinte protheses om niet alleen het gebruik van ledematen terug te krijgen, maar ook ontzagwekkende prestaties te leveren, zoals sprinten over finishlijnen met behulp van op maat gemaakte 3D-geprinte messen.

De kern van deze verhalen zijn geavanceerde materialen en technologieën. 3D-geprinte protheses zijn gemaakt van lichtgewicht en duurzaam plastic dat vaak wordt gecombineerd met siliconen, TPE, rubber en meer om comfortabel samen te smelten met het menselijk lichaam.

Naarmate technologie toegankelijker wordt en makers nieuwe manieren vinden om protheses te bouwen, lijdt het geen twijfel dat we de komende jaren een aantal coole vorderingen zullen blijven zien.

2. 3D-geprinte implantaten

Er zijn veel technologieën die de toekomst van de gezondheidszorg vormgeven En veel manieren waarop implanteerbare technologie gezondheid en welzijn kan veranderen. Tegelijkertijd beginnen 3D-geprinte implantaten steeds meer een rol te spelen in medische scenario's. Denk aan titaniumimplantaten voor botletsel, schedelplaten en zelfs kooien voor spinale fusie. Het klinkt misschien als iets uit een Marvel-strip, maar deze innovaties vinden nu plaats.

Bedrijven die in deze ruimte actief zijn, zijn onder meer Materialiseren, Stryker, En 4WEB Medisch, om er een paar te noemen. Deze bedrijven verleggen de grenzen in de mechanobiologie door gepersonaliseerde en nauwkeurige oplossingen te bieden voor eens ontmoedigende medische uitdagingen. 3D-geprinte implantaten kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om gezichtsbeenderen te reconstrueren of ruggenmergschade te herstellen.

3D-geprinte implantaten gebruiken meestal materialen zoals titanium of kobalt-chroom, bekend om hun sterkte en biocompatibiliteit. In combinatie met 3D-printtechnieken zoals Selective Laser Melting (SLM) of Electron Beam Melting (EBM), bedrijven kunnen op maat gemaakte implantaten vervaardigen die naadloos kunnen worden geïntegreerd met de unieke anatomie van een patiënt.

Het mooie van deze 3D-geprinte implantaten ligt in hun potentieel om de patiëntresultaten drastisch te verbeteren. Er zijn prachtige verhalen op internet geplaatst van mensen die ernstige verwondingen hebben opgelopen en waarvan de botten in hun gezicht zijn gereconstrueerd met op maat gemaakte 3D-geprinte implantaten. Er zijn ook voorbeelden van mensen die complexe spinale fusie-operaties hebben ondergaan, mogelijk gemaakt door 3D-geprinte implantaten.

Als je je afvraagt ​​wat de toekomst in petto heeft, is bioprinten een voorbeeld. Bij deze geavanceerde technologie worden de cellen van een patiënt gebruikt om levend, functioneel weefsel voor implantatie te creëren. Hoewel het nog in de kinderschoenen staat, zijn de mogelijkheden enorm (denk aan op maat gemaakte orgels).

3. 3D-printen bij medicijnafgifte

3D-printen in de zorg levert nog een opmerkelijke toepassing op: medicijnafgifte. Voorbij zijn misschien de dagen van one-size-fits-all medicatie. De toekomst draait helemaal om personalisatie, en 3D-printen helpt om de leiding te nemen.

Bedrijven houden van Aprecia Farmaceutica En FabRx schudden de industrie wakker met hun nieuwe benaderingen van de productie van medicijnen. Door gebruik te maken van 3D-printtechnologieën zoals Fused Deposition Modeling (FDM), kunnen deze bedrijven op maat gemaakte pillen maken die zijn afgestemd op de specifieke behoeften van elke patiënt.

Meer specifiek is het met 3D-printen mogelijk om complexe pilstructuren te creëren die de afgifte van actieve ingrediënten regelen. Poreuze pillen die op deze manier zijn vervaardigd, lossen snel op, terwijl meerlagige pillen verschillende medicijnen op verschillende tijdstippen kunnen afgeven.

Denk bij toekomstige toepassingen aan oudere patiënten met meerdere recepten die misschien een enkele, op maat gemaakte pil kunnen slikken die al hun benodigde medicijnen combineert.

4. 3D-geprinte weefsels en organen

3D-printen wordt gebruikt om een ​​breed scala aan producten te vervaardigen; je kan zelfs 3D print auto-onderdelen. 3D-bioprinting is echter echt het volgende niveau. Wetenschappers werken aan het printen van zaken als de menselijke huid voor slachtoffers van brandwonden en hopen op een dag mini-organen te kunnen printen voor het testen van medicijnen. Bedrijven houden van Organovo En Prellis Biologics zijn twee bedrijven die vorderingen maken op het gebied van 3D-geprint menselijk weefsel.

De kern van 3D-bioprinting ligt in een complex proces waarbij cellen, ook wel bio-inkt genoemd, in lagen worden aangebracht in precieze patronen om levende structuren te creëren. Stel je een 3D-printer voor die is uitgerust met meerdere spuiten, elk gevuld met een ander type cel. De printer deponeert deze cellen, laag voor laag, totdat een volledig gevormd weefsel of orgaan vorm krijgt.

Een van de grote nieuwsverhalen in 2022 ging over het werk van 3DBio Therapeutics, een bedrijf dat met succes een menselijk oor 3D-printte. Hoewel dit misschien een relatief eenvoudig onderdeel van de menselijke anatomie lijkt - en dat is het ook - werken wetenschappers aan het verfijnen van bioprinttechnieken om volledig functionele, transplanteerbare organen te creëren. We zijn er nog niet helemaal, maar elke dag komen we dichter bij een wereld waarin wachtlijsten voor organen tot het verleden behoren.

5. 3D-geprinte medische hulpmiddelen

Een ander voorbeeld van hoe 3D-printen in de gezondheidszorg wordt gebruikt, is de ontwikkeling van op maat gemaakte chirurgische instrumenten.

In het verleden werden chirurgen vaak beperkt door de beschikbaarheid van gestandaardiseerde hulpmiddelen, waardoor het moeilijk was om complexe procedures met de gewenste precisie uit te voeren. Met 3D-printen hebben chirurgen nu toegang tot op maat gemaakte instrumenten die specifiek zijn ontworpen voor een bepaalde procedure of de anatomie van een patiënt. Deze op maat gemaakte hulpmiddelen kunnen leiden tot grotere nauwkeurigheid, kortere operatietijd en uiteindelijk tot betere patiëntresultaten.

Retractors zijn bijvoorbeeld essentieel bij operaties om organen of weefsels tegen te houden, waardoor chirurgen een duidelijk gezichtsveld hebben. Met 3D-printen kunnen oprolmechanismen worden aangepast aan de unieke anatomie van een patiënt, waardoor optimale blootstelling wordt gegarandeerd en trauma aan de omliggende weefsels wordt geminimaliseerd.

De toekomst van 3D-geprinte technologie omarmen

Het is verbazingwekkend om te zien hoe technologie het leven van patiënten positief beïnvloedt. Van op maat gemaakte protheses en implantaten tot medicijnafgifte, weefselmanipulatie en innovatieve medische apparaten, 3D-printen duwt de gezondheidszorg echt naar nieuwe gebieden.

In de toekomst zal dit soort transformatieve technologie ongetwijfeld leiden tot eens onvoorstelbare doorbraken, die een positieve invloed zullen hebben op het leven van nog meer mensen over de hele wereld.