3D-Organ-Druck ist eine Realität

Schätzungsweise 21 Menschen vergehen können, jeden Tag benötigen von Organspenden. Es gibt viele Gründe eine person muss möglicherweise eine Organtransplantation: alternde Organe, Ausfall durch Krankheit, oder trauma, wie ein Autounfall. Viele Männer, Frauen und Kinder warten Monate oder sogar Jahre für lebensrettende Operationen.

Ohne eine gemessene Versorgung der Spender, die derzeitigen Einschränkungen für die Medizintechnik bedeuten, dass die Patienten müssen sich auf medikamentöse Therapien und die Maschinen, um zu überleben. Zum Glück, eine neue Methode der Adressierung Orgel Mangel scheint auf dem Vormarsch zu sein.

 

Geben Sie 3D-Druck

3d organ printing

Erfunden in den 1980er Jahren von einem Ingenieur namens Chuck Hull den 3D-Druck umfasst eine Vielzahl von Verarbeitungstechniken, die übersetzt und Ausgänge digitale Informationen, die in drei-dimensionale (3D) Objekte. Traditionell bezeichnet als „Additive Manufacturing“ oder AM 3D-Druck-builds ein Element, Stück für Stück, anstatt zu kratzen oder entfernen von material, wie es der Fall mit früheren „subtraktive“ manufacturing Methoden.

Das Objekt wird über eine computer-aided design (CAD) – Programm, das verwendet geometrische Flächen. CAD-Dateien enthalten Informationen in Bezug auf die x-y-z-Koordinaten eines bauen, um die Ausgabe der soliden Objekt. 3D-Druck umfasst mehrere verschiedene Arten von Technologien, einschließlich:

  • Die Stereolithografie (SLA): Sterolithography nutzt eine Mehrwertsteuer von Foto-empfindlichen Harz, welches ausgehärtet wird Schicht für Schicht mit UV-Licht.
  • Fused Deposition Modeling (FDM): der FDM-Technik arbeiten, wobei einem extruder legt Linien von material, meist in Kreuz-Schraffur-Muster von unten nach oben.
  • Pulver-Bett: Diese Arten von 3D-drucken direkt ein laser in einem ganzen Bett aus pulverförmigen material zu einem festen Objekt.

Weil der 3D-Druck ist eine hohe Leistungsfähigkeit, die für die Massenproduktion als auch die Spezialisierung, die Technik sieht viele Anwendungen und mehr sind immer möglich, da die Unternehmen verfeinern Ihre 3D-Drucker. 3D-Druck verändert viele Branchen, insbesondere das Gesundheitswesen und die medizinische, die oft erfordern ein hohes Maß an Genauigkeit, ebenso wie maßgeschneiderte Lösungen für den individuellen Patienten.

3D-Drucker erstellen können komplexe geometrische Strukturen mit einer Genauigkeit im Mikrometer -. Diese Fähigkeiten machen Sie zu der idealen Technologie für viele medizinische Verfahren. 3D-Drucker dienen als Hilfe zum Chirurgen wer kann genaue Nachbildungen von den Körper des Patienten Teil mit einem 3D-scan. Diese Modelle werden dann verwendet, um zu planen und in der Praxis komplizierte Operationen.

Wissenschaftler haben auch in der Lage gewesen, um einige Gewebe durch Hinterlegung medizinisches, biologisches material (wie Kollagen oder chitosan), die in einem Muster, was kann modifiziert werden nach CT-und MRT-scans des Körpers des Patienten. Bindegewebe wie Knorpel und Knochen wurden erstellt durch 3D-Druck, wie das gedruckte 3D-Knie-Meniskus-erstellt von der Columbia University.

3d organ printing

 

Bioprinting

Mit Anwendungen, die bereits im medizinischen Bereich, viele Forschungsgruppen und wissenschaftlicher Institutionen haben erforscht, wie am besten zu verwenden der 3D-Druck-Technologie, um das problem der organ-Knappheit. In einem Rennen für die Entdeckung der besten Praktiken für lebensfähige Organe, ärzte und Wissenschaftler sind der Abschluss einer Vielzahl von Forschung mit menschlichen Zellen und 3D-gedruckten scaffolds wachsen neue Organe akzeptiert werden, die durch den menschlichen Körper.

Einige der biomedizinischen 3D-Druck-teams arbeiten mit gelen unter Verwendung von Zucker oder Alginat. Der Drucker legt eine 3D-matrix oder ein Gerüst, in das dann hinterlegt mit lebenden Zellen, wie embryonalen Stammzellen, die die Fähigkeit, sich in jede Art von Zelle im Körper. Die Zellen „Essen“ bis der Glukose-oder Alginat-gel, das Sie schließlich auf die übernahme der Form des 3D-Gerüst. Eine andere Methode ist, dass der Hydrogele, die die Probe vor dem Schmelzen entfernt. Diese Techniken sind eine beliebte Methode, um zu versuchen, um zu konstruieren ein dreidimensionales organ, das einen wirksamen Ersatz des patienteneigenen Orgel.

Wissenschaftler an der Princeton University erstellt haben, bionische Ohren mit einer Verschmelzung von Kalb-Zellen-und Silber-Nanopartikeln. Das Kalb Zellen gebildet Knorpel in der Form eines menschlichen Ohres, während das Metall war verwoben in das build zu erstellen, der eine Antennen-Komponente.

Andere Wissenschaftler an der Wake Forest University haben gearbeitet, auf die Schaffung von Hauttransplantationen für die Verwendung in der rekonstruktiven Chirurgie für Soldaten, die verwundet in übersee.

Organovo entwickelt hat, in-vitro-human-Nierenzellen nach der Entwicklung proprietärer Gewebe für Drogentests. Die Niere wurde aus menschlichen Zellen und überlebte für zwei Wochen; die Probe ausgestellt renale proximale tubuläre epitheliale Zellen, renalen Fibroblasten, Endothelzellen und mikrovaskuläre Strukturen, was eine Herausforderung für die vorherigen teams wachsen hergestellte menschliche Gewebe.

Die Schwierigkeit der Schaffung eines komplexen Erwachsene organ wie ein Herz oder eine Niere, stützt sich auf die Verfeinerung der vaskularisation, wobei Blut versorgt wird, um die Orgel und zirkuliert, um den rest des Körpers.

Full-size-funktionsfähige menschliche Organe sind der Traum, diese disruptive Technologie; Unternehmen wie Organovo mit seinen NovaGen bioprinter sind die gewählten Hilfsmittel für die Forschung und Entwicklung. Johns Hopkins University eine 3D-gedrucktes Ohr in 2015, während der Cleveland Clinic vor kurzem ein Modell entwickelt, Leber, mögliche Transplantation.

Beim 3D-drucken von Organen für Erwachsene Menschen kann einige Zeit in Anspruch nehmen, die Zukunft sieht vielversprechend aus. Es ist wahrscheinlich, wir werden sehen, dieser Prozess wird sicher umgesetzt in der Chirurgie, in unserer Lebenszeit.

Stell dir die Möglichkeiten vor: anstatt zu warten Monate oder sogar Jahre für eine dringend benötigte organ Transplantation, ein medizinisches team, könnte man nach den genauen Spezifikationen Ihres Systems, in einem Bruchteil der Zeit. Organe sind sehr hoch in der Nachfrage heute, aber erstellen Ihnen auf einer Fall-zu-Fall-basis ist die Hoffnung für die Zukunft.

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