Artykuły

Serce jak na dłoni

Druk 3D wciąż cieszy się niesłabnącą popularnością, na którą wpływa coraz to mniejsza cena urządzeń oraz ogrom zastosowań - zarówno w branży przemysłowej, spożywczej, a nawet budowlanej. Prawdziwym kamieniem milowym na drodze rozwoju technik addytywnych jest stworzenie w pełni sprawnych i “działających” narządów. 

Druk 3D nie jest tematem nowym, powstał bowiem w latach 60. ubiegłego wieku, ale za jego początek uważa się rok 1984, kiedy to Charles Hull wynalazł pierwszą technologię druku - stereolitografię. W wielkim skrócie polega na utwardzeniu ciekłej żywicy za pomocą wiązki lasera o bardzo małej mocy. Metoda ta okazała się rewolucyjna i utorowała drogę technikom addytywnym. 

Największymi zaletami drukowania przestrzennego jest bardzo duża precyzja, która w zależności od wybranej metody pozwala na wydrukowanie elementów z dokładnością do nawet setnych części milimetra. Dodatkowo, niewątpliwym plusem tych metod jest możliwość stosowania różnorakich materiałów. Od żywic, przez polimery (naturalne, oparte na skrobi jak chociażby polilaktyd oraz sztuczne), po proszki metali. Druk 3D poszedł o krok dalej i obecnie pozwala nawet na drukowanie jedzenia! 

Sam proces jest dość prosty. Przypomina drukowanie najpopularniejszą metodą druku 3D - FDM, gdzie cienka warstwa filamentu jest rozprowadzana na powierzchni stołu roboczego. Foodini, bo taką nazwę nosi drukarka żywności, nie gotuje, ani nie piecze. Za to rozprowadza spożywcze pasty, pozwalając tym samym na drukowanie makaronów oraz krakersów. Urządzenie pracuje na systemie Android i pozwala na rozwijanie własnych przepisów. 

Techniki addytywne wkraczają powoli do zaawansowanej medycyny (w tym transplantologii). To już nie tylko drukowanie protez, czy implantów, ale zaawansowane tworzenie żywych i działających narządów. Pionierami w tej dziedzinie są Erik Gatenholm i Hector Martinez - twórcy firmy CELLINK, która zajmuje się opracowywaniem biotuszy do drukowania organów. Okazało się, że trafili w prawdziwą niszę, a ich projekty są wykorzystywane chociażby przez naukowców z MIT. Projekt ten może okazać się prawdziwym kamieniem milowym, który niebawem zrewolucjonizuje transplantologię na całym świecie. Największym problemem w wydrukowaniu takiego narządu bez wątpienia jest jego złożoność oraz zastosowanie odpowiedniej podstawy do druku. Dlatego stosowane są rozmaite (naturalne i sztuczne) hydrożele, które umożliwiają zatrzymywanie wody oraz przepuszczają tlen. Na takiej bazie może powstać projekt narządu. 

Przed takim wyzwaniem stanęli naukowcy z Tel Awiwu, którzy jako pierwsi wydrukowali w pełni działające serce. Póki co jest ono wielkości wiśni, ale wierzą, że uda im się wydrukować w pełni działający, normalnych wymiarów organ. Do tej pory technologia umożliwiała jedynie tworzenie nieskomplikowanych wydruków, które pozbawione były naczyń krwionośnych. Obecnie zadaniem naukowców (prof. Tal Dvir, dr Assaf Shapira i doktorant Nadav Moor) jest wprawienie w ruch takiego serca. 


Również Polska ma szansę stać się jednym z uczestników wyścigu w drukowaniu narządów. Dr hab. n. med. Michał Wszoła z Fundacji Badań i Rozwoju Nauki obecnie realizuje projekt sztucznej, drukowanej trzustki. Kto wie, może i nasz kraj będzie miał okazję zaistnieć w dziedzinie transplantologii? Druk 3D jest obecnie coraz bardziej unowocześniany. Powoli dochodzimy do momentu, kiedy to zwrot “mieć serce na dłoni” będzie czymś więcej, niż metaforą.