science >> Wetenschap >  >> Elektronica

3D-printen wordt mobiel

Hoewel 3D-printen nog steeds aanvoelt als nieuwe technologie, is het al een revolutie voor de manier waarop mensen producten produceren en ontwikkelen. De eerste betaalbare 3D-geprinte auto's verschijnen mogelijk in 2019 en sommige mensen hebben al betaalbare 3D-geprinte huizen uit mortel gemaakt.

Deze nieuwe technologie belooft ook een revolutie teweeg te brengen in de geneeskunde. Zeer gespecialiseerde medische 3D-printing helpt niet alleen wetenschappers realistische weefsels te maken waarop medische experimenten kunnen worden uitgevoerd, maar 3D-geprinte weefsels zelf kunnen in de nabije toekomst deel uitmaken van medische behandelingen.

Vooruitgang in medische 3- D Afdrukken

Het grootste deel van de 3D gedrukte medische technologie tot nu toe betreft gedrukt niet-biologisch materiaal - zoals protheses - die veel minder complex zijn dan echte cellen en weefsels. Omdat 3D printen een relatief goedkoop proces is, kunnen fabrikanten 3D-geprinte prothesen betaalbaarder maken zonder in te leveren op kwaliteit. Wetenschappers hebben ook 3D-geprinte implantaten, zoals schedelplaten, en medische instrumenten ontwikkeld om chirurgen te helpen bij het uitvoeren van steeds complexere operaties.

De toekomst: afgedrukte cellen en weefsels

Machines die biologische weefsels afdrukken, kunnen klinken zoals science fiction, maar het wordt nu realiteit, dankzij de vooruitgang in de druktechnologie. Wetenschappers kunnen nu weefsels afdrukken met functionele 'bloedvaten'. De gedrukte vaten, die bloed hetzelfde zouden kunnen pompen als menselijke bloedvaten, zouden de weg vrijmaken voor uiteindelijk het afdrukken van organen en weefsels die zouden kunnen linken naar de bestaande bloedtoevoer van een patiënt. Onderzoekers hebben ook methoden ontwikkeld voor 3D-printhartkleppen en botweefsel.

Maar alleen omdat een 3-D gedrukt weefsel eruit ziet als menselijk weefsel, betekent dit niet dat het < em> gedraagt ​​zich zoals het. Daarom is het zo opwindend dat wetenschappers nu 3D-afdrukken gebruiken om weefsels te maken die zijn ontworpen om te werken als hun biologische tegenhangers. Deze nieuwe druktechnieken, beschreven in "Advanced Functional Materials" in 2018, gebruiken inkt om een ​​omgeving zoals het lichaam te creëren. Bijvoorbeeld, huidcellen, bedrukt met inkt die de biologische omgeving van huidweefsel nabootst, laat vervolgens toe dat het 3D-geprinte weefsel zich als echte huid gedraagt.

Wat zijn de implicaties van 3-D gedrukt weefsel?

Het vermogen om weefsel af te drukken dat als echt menselijk weefsel werkt, heeft het potentieel om medisch onderzoek radicaal te veranderen. Momenteel zijn de vroegste stadia van medisch onderzoek vaak "getransformeerde" cellen - reguliere cellen genetisch veranderd om ze gemakkelijker te maken om te experimenteren, omdat testen met echte menselijke weefsels duur en duur zijn. Driedimensionaal drukken kan het testen op mensachtig weefsel toegankelijker maken, zodat de resultaten uit de vroegste stadia van onderzoek wellicht meer van toepassing zijn op menselijke geneeskunde.

Dit type afdrukken biedt ook potentieel voor beter orgaan en weefsel transplantaties en transplantaten ook. Het vermogen om functionele menselijke weefsels af te drukken, zou transplantaties toegankelijker kunnen maken en een lange wachttijd op donatielijsten voorkomen, terwijl bedrukt bot- of huidweefsel transplantaten patiëntvriendelijker zou kunnen maken. Hoewel sommige van deze technologieën jaren in beslag kunnen nemen voor volledige ontwikkeling, wijzen ze op de toekomst van de geneeskunde - een waarin volledig functionele transplantaten en transplantaties beschikbaar zouden kunnen zijn voor iedereen.