Melyek a 3D nyomtatás legújabb vívmányai a gyógyászatban?

Photo by Tom Claes on Unsplash

Az orvostudományban a 3D nyomtatás számos komoly terápiás előnyt kínál. Ezek közül az egyik legfontosabb a személyre szabott, individuális terápia lehetősége. Ezen túl, a technológia további előnyei: a költséghatékonyság, egyszerűsített gyártási technikák és együttműködési lehetőségek tárháza.

A 3D nyomtatás jelenlegi és jövőbeli egészségügyi felhasználása öt fő kategóriába sorolható:

fogászat;
szövet- és szervgyártás;
sebészeti képzéshez használt anatómiai 3D modellek;
gyógyszerek és
beteg specifikus orvosi eszközök (mint például protézisek és implantátumok) készítése.

1) 3D nyomtatás a fogászatban

A 3D nyomtatást széles körben alkalmazzák a fogászat számos területén. Ideértve többek között a fogszabályozáshoz köthető sebészeti modellek létrehozását vagy fogpótlások előállítását.

Az előrejelzések szerint a 3D nyomtatás 3,1 milliárd dolláros iparággá válik ebben a szektorban.

Például az Invisalign® átlátszó, fogszabályozó rendszert is 3D nyomtatással állítják elő.

A 3D nyomtatógyártók felismerték a fogászati alkatrészek gyártására alkalmas 3D nyomtatók iránti növekvő igényt, ezért a közelmúltban fejlesztésekre került sor. A technológiában rejlő további lehetőség, hogy páciens-specifikus, összetett szöveteket állítsanak elő.

2) Anatómiai 3D modellek

A sebészetben a 3D nyomtatási alkalmazások számtalan lehetősége rejlik. Ideértve a daganatok és egyéb kóros szöveti struktúrák in vitro modellezését, illetve az oktatásban való használatát. Az ilyen konstrukciók gyors prototípus-készítését széles körben tanulmányozták például a szív- és érrendszeri, radiológiai és sebészeti-onkológia területén, valamint a csonttörések rögzítésének kapcsán.

Egy sebész számára óriási segítség, ha például egy törött csontot a beteg felnyitása nélkül, a diagnosztikai CT-felvételek alapján 3D nyomtatott modell formájában is meg tud vizsgálni. A szakember ily módon előzetesen megnézheti a nehezen hozzáférhető helyeket, akár el is próbálhatja a műtétet. Ily módon minimalizálva például a sebészi beavatkozás közben fellépő komplikációk esélyét.

Valójában a 3D nyomtatás alkalmazhatósága mind a modellezésben, mind pedig a gyakorlati felhasználhatóságban megmutatkozik, például sínek készítése kapcsán.

3) Orális gyógyszerkészítmények 3D nyomtatása

A 3D nyomtatást olyan gyógyszerkészítmények előállítására lehet felhasználni, amelyeket nem könnyű hagyományos gyártási technológiákkal előállítani. Ez a technológia nagy rugalmasságot biztosít,

lehetővé téve új típusú módosított hatóanyag leadású gyógyszerek, gyorsan oldódó tabletták és több hatóanyagból álló kombinációk fejlesztését és előállítását.

Az Amerikai Gyógyszerügynökség (FDA) által eddig jóváhagyott egyetlen 3D nyomtatással gyártott gyógyszer a Spritam®. A készítmény az epilepszia kezelésére szolgál és a hatóság még 2015-ben engedélyezte. A gyógyszer egyedi szerkezete lévén már egy korty vízben is másodperceken belül szétesik. Egyik nagy előnye, hogy például nyelési nehézségek esetén is könnyen és gyorsan bevethető.

4) Innovatív orvosi eszközök

A 3D nyomtatást egyénre szabott orvosi eszközök előállítására is lehet használni. Mostanára a személyre szabott implantátumok, valamint protézisek tervezése és nyomtatása aranystandarddá vált sok olyan beteg számára, akik speciális konstrukciókat igényelnek.

A 3D nyomtatást elsősorban a fogászatban, sebészeti implantátumok és ortopédiai orvosi eszközök előállítására alkalmazzák jelenleg.

Más gyártási módszerekkel ellentétben a 3D nyomtatás egyszerű, olcsóbb gyártási módszert kínál, ahol a végterméket kifejezetten a páciensre szabják.

A szigorú betegbiztonsági előírások miatt ez idáig csak néhány 3D nyomtatással előállított termék érhető el a kereskedelemben, elsősorban anatómiai sebészeti útmutatók és mesterséges protézisek. A Spritam® jóváhagyását követően azonban a szabályozó hatóságok fokozott érdeklődést mutatnak a 3D nyomtatás iránt. Az FDA például külön bizottságot állított fel, hogy támogassa és előmozdítsa a feltörekvő gyártási technológiák, köztük a 3D nyomtatás szabályozását és értékelését. Így várhatóan évről évre egyre több 3D nyomtatott gyógyszerkészítmény és orvosi eszköz kerül a piacra.

5) Szövetek és szervek bionyomtatása

Egyre nagyobb lenne az igény szövetek és szervek bionyomtatására. A 3D nyomtatási technológia fejlődése mára betört a regeneratív gyógyászat területére is. Ezzel a (biológiai) szövetek nyomtatása ma már egyre inkább kezd valósággá válni. Bár a 3D bionyomtatás figyelemre méltó ütemben fejlődik, a módszer kapcsán továbbra is számos kihívással kell még szembenézni ahhoz, hogy az alkalmazhatóság szempontjából reálissá váljon.