5 cách in 3D đang được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe

Có thể không rõ ràng với số lượng lớn các tiến bộ công nghệ đang diễn ra ngày nay, đặc biệt là khi chủ đề về AI lấn át các tiêu đề khác, nhưng lĩnh vực in 3D trong chăm sóc sức khỏe đang phát triển nhanh chóng. Hàng tuần, các công ty công bố thông tin chi tiết về những cải tiến mới mà họ đang thực hiện để in 3D các bộ phận cơ thể người, chẳng hạn như thận và các cơ quan khác. Và nó không dừng lại ở đó.

In 3D không chỉ in những đồ trang sức có hình dạng độc đáo, mà còn có ý nghĩa sâu rộng đối với công nghệ y tế. Dưới đây là một số cách hấp dẫn mà nó đang được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe.

1. Bộ phận giả in 3D

Với in 3D, thị trường cho các chi tùy chỉnh đang phát triển và nhiều tổ chức đang tận dụng nhu cầu. Các ví dụ bao gồm Open Bionics (có khẩu hiệu là “Biến khuyết tật thành siêu năng lực”), e-NABLE (cộng đồng tình nguyện viên toàn cầu làm các bộ phận giả miễn phí và chi phí thấp cho trẻ em) và UNYQ (một công ty sản xuất các bộ phận giả cũng có thể được coi là hoạt động hiệu quả). thuộc nghệ thuật).

Nếu bạn là người thân của công nghệ in 3D trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, chắc chắn bạn đã bắt gặp vô số giai thoại đầy cảm hứng mô tả cách mọi người đã sử dụng các bộ phận giả in 3D để không chỉ lấy lại được khả năng sử dụng các chi mà còn đạt được những kỳ tích đáng kinh ngạc chẳng hạn như chạy nước rút qua các vạch đích với sự hỗ trợ của các lưỡi dao in 3D được thiết kế riêng.

Trọng tâm của những câu chuyện này là các vật liệu và công nghệ tiên tiến. Bộ phận giả in 3D được chế tạo từ nhựa nhẹ và bền, thường được kết hợp với silicone, TPE, cao su, v.v. để kết hợp thoải mái với cơ thể con người.

Khi công nghệ trở nên dễ tiếp cận hơn và những người sáng tạo tìm ra những cách mới để chế tạo các bộ phận giả, chắc chắn rằng chúng ta sẽ tiếp tục chứng kiến ​​một số tiến bộ thú vị trong những năm tới.

2. Cấy ghép in 3D

Có nhiều công nghệ định hình tương lai của ngành chăm sóc sức khỏe và nhiều cách mà công nghệ cấy ghép có thể thay đổi sức khỏe và thể trạng. Đồng thời, cấy ghép in 3D đang bắt đầu đóng vai trò ngày càng nhiều trong các tình huống y tế. Hãy nghĩ đến cấy ghép titan cho chấn thương xương, đĩa sọ và thậm chí cả lồng hợp nhất cột sống. Nghe có vẻ giống như một thứ gì đó trong truyện tranh Marvel, nhưng những đổi mới này đang diễn ra ngay bây giờ.

Các công ty hoạt động trong không gian này bao gồm Materialise, Stryker và 4WEB Medical, v.v. Các công ty này đang vượt qua các ranh giới trong lĩnh vực cơ sinh học bằng cách cung cấp các giải pháp chính xác và được cá nhân hóa cho những thách thức y tế từng gây khó khăn. Ví dụ, cấy ghép in 3D có thể được sử dụng để giúp tái tạo xương mặt hoặc sửa chữa tổn thương cột sống.

Cấy ghép in 3D thường sử dụng các vật liệu như titan hoặc coban-crom, được biết đến với độ bền và khả năng tương thích sinh học. Khi kết hợp với các kỹ thuật in 3D như Làm nóng chảy bằng Laser có chọn lọc (SLM) hoặc Làm nóng chảy bằng chùm tia điện tử (EBM), các công ty có thể sản xuất các bộ phận cấy ghép tùy chỉnh có thể tích hợp liền mạch với giải phẫu độc đáo của bệnh nhân.

Vẻ đẹp của những bộ phận cấy ghép in 3D này nằm ở khả năng cải thiện đáng kể kết quả của bệnh nhân. Có những câu chuyện hay được đăng trên internet về những người bị thương nặng và được tái tạo lại xương trên khuôn mặt bằng bộ cấy ghép in 3D tùy chỉnh. Ngoài ra còn có những ví dụ về những người đã trải qua các ca phẫu thuật hợp nhất cột sống phức tạp được thực hiện nhờ cấy ghép in 3D.

Nếu bạn đang tự hỏi tương lai sẽ ra sao, thì công nghệ in sinh học là một ví dụ. Công nghệ tiên tiến này liên quan đến việc sử dụng tế bào của bệnh nhân để tạo ra mô sống, có chức năng để cấy ghép. Mặc dù vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nhưng khả năng là rất lớn (nghĩ rằng các cơ quan tùy chỉnh).

3. In 3D trong phân phối thuốc

In 3D trong chăm sóc sức khỏe mang lại một ứng dụng đáng chú ý khác: phân phối thuốc. Đã qua rồi cái thời của một loại thuốc phù hợp với tất cả mọi người. Tương lai là về cá nhân hóa và công nghệ in 3D đang giúp dẫn đầu xu hướng này.

Các công ty như Aprecia Pharmaceuticals và FabRx đang làm rung chuyển ngành công nghiệp này bằng những cách tiếp cận mới để sản xuất thuốc. Bằng cách tận dụng các công nghệ in 3D như mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM), các công ty này có thể tạo ra các viên thuốc tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu cụ thể của từng bệnh nhân.

Cụ thể hơn, với công nghệ in 3D, có thể tạo ra các cấu trúc viên thuốc phức tạp kiểm soát việc giải phóng các thành phần hoạt tính. Những viên thuốc xốp được sản xuất theo cách này sẽ hòa tan nhanh chóng, trong khi những viên thuốc nhiều lớp có thể giải phóng các loại thuốc khác nhau vào những thời điểm khác nhau.

Về các ứng dụng trong tương lai, hãy nghĩ về những bệnh nhân cao tuổi với nhiều đơn thuốc có thể uống một viên thuốc tùy chỉnh, duy nhất kết hợp tất cả các loại thuốc cần thiết của họ.

4. Các mô và cơ quan in 3D

In 3D được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm; bạn thậm chí có thể in 3D các bộ phận xe hơi. Tuy nhiên, in sinh học 3D thực sự là cấp độ tiếp theo. Các nhà khoa học đang nghiên cứu để in những thứ như da người cho nạn nhân bị bỏng và hy vọng một ngày nào đó có thể in các cơ quan nhỏ để thử nghiệm thuốc. Các công ty như Organovo và Prellis Biologics là hai công ty đang đạt được những tiến bộ trong mô người được in 3D.

Cốt lõi của in sinh học 3D là một quá trình phức tạp liên quan đến việc xếp lớp các tế bào, còn được gọi là mực sinh học, theo các mẫu chính xác để tạo ra các cấu trúc sống. Hãy hình dung một máy in 3D được trang bị nhiều ống tiêm, mỗi ống chứa một loại tế bào khác nhau. Máy in sẽ gửi các tế bào này, từng lớp một, cho đến khi một mô hoặc cơ quan hoàn chỉnh hình thành.

Một trong những tin tức nổi bật vào năm 2022 là công việc của 3DBio Therapeutics, một công ty đã in 3D thành công tai người. Mặc dù điều này có vẻ giống như một phần tương đối đơn giản trong giải phẫu người—và đúng là như vậy—các nhà khoa học đang nỗ lực cải tiến các kỹ thuật in sinh học, nhằm tạo ra các cơ quan có thể cấy ghép, có đầy đủ chức năng. Chúng ta chưa hoàn toàn ở đó, nhưng mỗi ngày chúng ta tiến gần hơn đến một thế giới nơi danh sách chờ ghép tạng đã trở thành dĩ vãng.

5. Thiết bị y tế in 3D

Một ví dụ khác về cách in 3D đang được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe là phát triển các dụng cụ phẫu thuật tùy chỉnh.

Trước đây, các bác sĩ phẫu thuật thường bị hạn chế bởi sự sẵn có của các công cụ tiêu chuẩn hóa, gây khó khăn cho việc thực hiện các quy trình phức tạp với mức độ chính xác mong muốn. Với in 3D, các bác sĩ phẫu thuật giờ đây có thể tiếp cận các dụng cụ được thiết kế riêng cho một quy trình cụ thể hoặc giải phẫu bệnh nhân. Những công cụ riêng biệt này có thể giúp tăng độ chính xác, giảm thời gian vận hành và cuối cùng là cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân.

Ví dụ, cơ rút rất cần thiết trong các ca phẫu thuật để giữ lại các cơ quan hoặc mô, giúp bác sĩ phẫu thuật có tầm nhìn rõ ràng. Với công nghệ in 3D, các dụng cụ co rút có thể được tùy chỉnh để phù hợp với giải phẫu độc đáo của bệnh nhân, đảm bảo độ tiếp xúc tối ưu đồng thời giảm thiểu chấn thương cho các mô xung quanh.

Nắm lấy tương lai của công nghệ in 3D

Thật tuyệt vời khi thấy công nghệ đang tác động tích cực đến cuộc sống của bệnh nhân như thế nào. Từ các bộ phận giả và cấy ghép tùy chỉnh cho đến phân phối thuốc, kỹ thuật mô và các thiết bị y tế cải tiến, công nghệ in 3D đang thực sự thúc đẩy hoạt động chăm sóc sức khỏe sang các lĩnh vực mới.

Trong tương lai, loại công nghệ biến đổi này chắc chắn sẽ dẫn đến những bước đột phá chưa từng có, tạo ra tác động tích cực đến cuộc sống của nhiều cá nhân hơn nữa trên khắp thế giới.