تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد على تحقيق اختراقات عبر صناعة الرعاية الصحية والتكنولوجيا الطبية التي يمكنها تحسين الأرواح وحتى إنقاذها.
قد لا يكون الأمر واضحًا نظرًا للحجم الهائل للتقدم التكنولوجي الذي يحدث هذه الأيام ، خاصة وأن موضوع الذكاء الاصطناعي يحتل العناوين الرئيسية الأخرى ، ولكن مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد في الرعاية الصحية هو تتطور بسرعة. كل أسبوع ، تنشر الشركات تفاصيل عن الابتكارات الجديدة التي تعمل عليها لطباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء جسم الإنسان ، مثل الكلى والأعضاء الأخرى. ولا يتوقف الأمر عند هذا الحد.
تتجاوز الطباعة ثلاثية الأبعاد طباعة الحلي ذات الأشكال الفريدة ، مع آثار بعيدة المدى على التكنولوجيا الطبية. فيما يلي بعض الطرق الرائعة التي يتم استخدامها في الرعاية الصحية.
1. الأطراف الاصطناعية ثلاثية الأبعاد
مع الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ينمو سوق الأطراف المخصصة ، وتستفيد العديد من المؤسسات من الطلب. الامثله تشمل افتح Bionics (شعاره "تحويل الإعاقات إلى قوى خارقة") ، يُمكَِن (مجتمع عالمي من المتطوعين يصنعون أطرافًا اصطناعية مجانية ومنخفضة التكلفة للأطفال) ، و UNYQ (شركة تصنع الأطراف الصناعية التي يمكن اعتبارها أيضًا أعمالًا فنية).
إذا كنت من أفراد الأسرة مع الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال الرعاية الصحية ، فلا شك أنك صادفت العديد من الحكايات الملهمة التي تصف كيفية استخدام الأشخاص للطباعة ثلاثية الأبعاد الأطراف الصناعية ليس فقط لاستعادة استخدام الأطراف ولكن أيضًا لتحقيق مآثر مذهلة مثل الركض عبر خطوط النهاية بمساعدة الطباعة ثلاثية الأبعاد المصممة خصيصًا ريش.
في قلب هذه القصص تكمن المواد والتقنيات المتقدمة. الأطراف الاصطناعية ثلاثية الأبعاد مصنوعة من مواد بلاستيكية متينة وخفيفة الوزن وغالبًا ما يتم دمجها مع السيليكون و TPE والمطاط والمزيد لتندمج بشكل مريح مع جسم الإنسان.
نظرًا لأن التكنولوجيا أصبحت أكثر سهولة وإيجاد المبدعين طرقًا جديدة لبناء الأطراف الاصطناعية ، فلا شك في أننا سنستمر في رؤية بعض التطورات الرائعة في السنوات القادمة.
2. يزرع 3D المطبوعة
هناك العديد من التقنيات التي ترسم مستقبل الرعاية الصحية و العديد من الطرق التي يمكن أن تغير بها تقنية الزرع الصحة والعافية. في الوقت نفسه ، بدأت الغرسات ثلاثية الأبعاد تلعب دورًا متزايدًا في السيناريوهات الطبية. فكر في غرسات التيتانيوم لإصابات العظام ، وألواح الجمجمة ، وحتى أقفاص الانصهار الشوكي. قد يبدو الأمر وكأنه شيء من قصة Marvel المصورة ، لكن هذه الابتكارات تحدث الآن.
تشمل الشركات العاملة في هذا المجال تجسد, سترايكر، و 4WEB الطبية، على سبيل المثال لا الحصر. تعمل هذه الشركات على دفع الحدود في علم الأحياء الميكانيكي من خلال تقديم حلول شخصية ودقيقة للتحديات الطبية التي كانت مرهقة في السابق. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الغرسات ثلاثية الأبعاد للمساعدة في إعادة بناء عظام الوجه أو إصلاح تلف العمود الفقري.
تستخدم الغرسات ثلاثية الأبعاد عادةً مواد مثل التيتانيوم أو الكوبالت والكروم ، والمعروفة بقوتها وتوافقها الحيوي. عند الدمج مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد مثل الصهر الانتقائي بالليزر (SLM) أو ذوبان الحزمة الإلكترونية (EBM) ، يمكن للشركات تصنيع غرسات حسب الطلب يمكن أن تتكامل بسلاسة مع تشريح المريض الفريد.
يكمن جمال هذه الغرسات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في قدرتها على تحسين نتائج المرضى بشكل كبير. هناك قصص جميلة منشورة عبر الإنترنت لأشخاص عانوا من إصابات خطيرة وأعيد بناء عظام وجوههم باستخدام غرسات ثلاثية الأبعاد مصنوعة خصيصًا. هناك أيضًا أمثلة لأشخاص خضعوا لعمليات دمج معقدة في العمود الفقري أصبحت ممكنة بفضل الغرسات ثلاثية الأبعاد.
إذا كنت تتساءل عما يخبئه المستقبل ، فإن الطباعة الحيوية هي أحد الأمثلة. تتضمن هذه التقنية المتطورة استخدام خلايا المريض لتكوين نسيج حي وفعال للزرع. بينما لا تزال في مهدها ، فإن الاحتمالات هائلة (فكر في الأعضاء المصنوعة حسب الطلب).
3. الطباعة ثلاثية الأبعاد في توصيل الأدوية
تنتج الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال الرعاية الصحية تطبيقًا رائعًا آخر: توصيل الأدوية. قد ولت أيام الأدوية ذات الحجم الواحد الذي يناسب الجميع. المستقبل يدور حول التخصيص ، والطباعة ثلاثية الأبعاد تساعد في قيادة الشحن.
شركات مثل ابريشيا للادوية و FabRx تهز الصناعة بأساليبها الجديدة في تصنيع الأدوية. من خلال الاستفادة من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد مثل نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) ، يمكن لهذه الشركات إنشاء حبوب مخصصة مصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات الخاصة لكل مريض.
وبشكل أكثر تحديدًا ، مع الطباعة ثلاثية الأبعاد ، من الممكن إنشاء هياكل أقراص معقدة تتحكم في إطلاق المكونات النشطة. الحبوب المسامية المصنعة بهذه الطريقة تذوب بسرعة ، في حين أن الحبوب متعددة الطبقات يمكن أن تطلق عقاقير مختلفة في أوقات مختلفة.
فيما يتعلق بالتطبيقات المستقبلية ، فكر في المرضى المسنين الذين لديهم وصفات طبية متعددة والذين قد يكونون قادرين على تناول حبة واحدة مصنوعة خصيصًا تجمع بين جميع الأدوية المطلوبة.
4. مناديل وأعضاء مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد
تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع مجموعة واسعة من المنتجات ؛ يمكنك حتى قطع غيار سيارات ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك ، فإن الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد هي حقًا المستوى التالي. يعمل العلماء على طباعة أشياء مثل جلد الإنسان لضحايا الحروق ويأملون أن يتمكنوا يومًا ما من طباعة أعضاء صغيرة لاختبار المخدرات. شركات مثل اورجانوفو و بيولوجي بريليس شركتان تحققان تقدمًا في الأنسجة البشرية المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
يكمن جوهر الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد في عملية معقدة تتضمن طبقات الخلايا ، والمعروفة أيضًا باسم الحبر الحيوي ، في أنماط دقيقة لإنشاء هياكل حية. تخيل طابعة ثلاثية الأبعاد مزودة بمحاقن متعددة ، كل منها مملوء بنوع مختلف من الخلايا. تقوم الطابعة بترسيب هذه الخلايا ، طبقة واحدة في كل مرة ، حتى يتشكل نسيج أو عضو مكتمل التكوين.
ظهرت إحدى القصص الإخبارية الكبيرة في عام 2022 عن عمل شركة 3DBio Therapeutics ، وهي شركة نجحت في طباعة أذن بشرية بتقنية ثلاثية الأبعاد. في حين أن هذا قد يبدو وكأنه جزء بسيط نسبيًا من علم التشريح البشري - وهو كذلك - يعمل العلماء على تحسين تقنيات الطباعة الحيوية ، لإنشاء أعضاء كاملة الوظائف وقابلة للزرع. نحن لسنا هناك تمامًا ، لكن كل يوم نقترب من عالم أصبحت فيه قوائم انتظار الأعضاء شيئًا من الماضي.
5. أجهزة طبية مطبوعة ثلاثية الأبعاد
مثال آخر على كيفية استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الرعاية الصحية هو تطوير أدوات جراحية مخصصة.
في الماضي ، كان الجراحون مقيدون في كثير من الأحيان بسبب توافر الأدوات الموحدة ، مما يجعل من الصعب تنفيذ الإجراءات المعقدة مع المستوى المطلوب من الدقة. باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكن للجراحين الآن الوصول إلى أدوات مصممة خصيصًا لإجراء معين أو تشريح المريض. يمكن أن تؤدي هذه الأدوات المصممة خصيصًا إلى زيادة الدقة وتقليل وقت التشغيل وفي النهاية تحسين نتائج المرضى.
على سبيل المثال ، الضامة ضرورية في العمليات الجراحية لكبح الأعضاء أو الأنسجة ، مما يوفر للجراحين مجال رؤية واضح. من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكن تخصيص الضامات لتناسب التشريح الفريد للمريض ، مما يضمن التعرض الأمثل مع تقليل الصدمات للأنسجة المحيطة.
احتضان مستقبل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
إنه لأمر مدهش أن نرى كيف تؤثر التكنولوجيا بشكل إيجابي على حياة المرضى. من الأطراف الصناعية والغرسات المخصصة إلى توصيل الأدوية وهندسة الأنسجة والأجهزة الطبية المبتكرة ، تدفع الطباعة ثلاثية الأبعاد حقًا الرعاية الصحية إلى مجالات جديدة.
للمضي قدمًا ، سيؤدي هذا النوع من التكنولوجيا التحويلية بلا شك إلى اختراقات لا يمكن تصورها مرة واحدة ، مما سيكون له تأثير إيجابي على حياة المزيد من الأفراد حول العالم.