Το 3d printing είναι μια τεχνολογία που γνωρίζει αλματώδη ανάπτυξη και αυτό δεν αφορά μονάχα την εκτύπωση εργαλείων ή μηχανικών μερών. Το 3d printing συνιστά μια από τις μεγαλύτερες υποσχέσεις στον χώρο της ιατρικής καθώς η τρισδιάστατη εκτύπωση οργάνων, ιστών, οστών και αγγείων αναμένεται να φέρει επανάσταση στην υγειονομική περίθαλψη, ανακουφίζοντας εκατομμύρια ασθενείς. Πρόσφατα, ερευνητές από το ιατρικό ινστιτούτο Texas A&M κατόρθωσαν να εκτυπώσουν οστά που σε μεγάλο βαθμό προσομοιάζουν με τα ανθρώπινα. Η εργασία τους δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Applied Materials and Interfaces της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.
Το λεγόμενο bioprinting αναφέρεται σε 3D εκτυπωτές που αποθέτουν στρώματα βιοϋλικών για την κατασκευή πολύπλοκων σωματικών δομών. Μέχρι τώρα η εκτύπωση οστών είχε αποδειχθεί σχετικά δύσκολη διαδικασία λόγω προβλημάτων βιοσυμβατότητας και δομικής σταθερότητας. Για να επιλύσουν αυτά τα προβλήματα οι ερευνητές ανέπτυξαν προηγμένη βιομελάνη, βασισμένη σε νανο-υλικά. Ως «πρώτη ύλη» χρησιμοποιήθηκαν ανθρώπινα κύτταρα τα οποία καλλιεργήθηκαν ώστε να παραχθεί η βιομελάνη. Σε συνδυασμό με ένα είδος υδρογέλης, που λειτουργεί ως συνδετικό στοιχείο, τα κύτταρα εκτυπώθηκαν στρώση-στρώση, στο σωστό σχήμα.
Μόλις ολοκληρώθηκε η εκτύπωση, οι ενσωματωμένες νανοδομές άρχισαν να σχηματίζουν ισχυρότερα ικριώματα, παράγοντας πρωτόλειες μορφές τμημάτων του ανθρώπινου σώματος, συμπεριλαμβανομένων αυτιών, αιμοφόρων αγγείων, χόνδρων ακόμη και τμήματα οστών.
Μία εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας θα μπορούσε να είναι ο σχεδιασμός μοσχευμάτων οστών για ασθενείς που πάσχουν από αρθρίτιδα, κατάγματα, οδοντικές λοιμώξεις και κρανιοπροσωπικές ανωμαλίες.
Οι εξελίξεις από τον συνδυασμό βιολογίας και τρισδιάστατης εκτύπωσης θα έχουν ως αποτέλεσμα το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς 3D bioprinting να φθάσει τα 4,1 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2026, σημειώνοντας ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 19,5%, σύμφωνα με νέα έκθεση της Grand View Research.
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις ειδικών, σε πρώτη φάση η βιοεκτύπωση θα αξιοποιηθεί στην πλαστική χειρουργική και εμφυτευμάτων οστών. Επίσης, αναμένεται να επεκταθεί σημαντικά στην ανάπτυξη φαρμάκων, παρέχοντας τους ιστούς δοκιμών. Σειρά θα πάρουν η δημιουργία τεχνητού ανθρώπινου δέρματος, ιστών και εσωτερικών οργάνων, εξέλιξη που θα αλλάξει την ιατρική, οδηγώντας στην εξατομικευμένη περίθαλψη. Εξακολουθούμε να είμαστε πιθανόν χρόνια μακριά (πέντε έως δέκα χρόνια, σύμφωνα με την Gartner) από την επίτευξη αυτής της δυνατότητας, αλλά η σχετική τεχνολογία εξελίσσεται.
Ενδεικτικό της προόδου που συντελείται είναι το γεγονός ότι σουηδική start-up Cellink χρησιμοποιώντας έναν απλό 3D εκτυπωτή και ένα βιολογικό τζελ συμβατό με την ανθρώπινη φυσιολογία, ήδη παράγει δέρμα και ηπατικά κύτταρα.
