Kolmiulotteinen tulostus tuntuu edelleen uudelta tekniikalta, mutta se on jo asetettu mullistamaan ihmisten valmistustavan ja tuotteiden kehittämisen. Ensimmäiset edulliset kolmiulotteiset painetut autot voivat ilmestyä vuoteen 2019 mennessä, ja jotkut ihmiset ovat jo luoneet edullisia kolmiulotteisia painettuja koteja laastista.
Tämä uusi tekniikka lupaa myös mullistaa lääketieteen. Erittäin erikoistunut lääketieteellinen kolmiulotteinen tulostus auttaa tutkijoita luomaan realistisia kudoksia, joihin tehdä lääketieteellisiä kokeita, mutta 3D-painetut kudokset itse voivat olla osa lääketieteellisiä hoitoja lähistöllä tulevaisuudessa.
Lääketieteellisen 3D-tulostuksen edistysaskeleet
Suurin osa kolmiulotteisesta painetusta lääketieteellisestä tekniikasta sisältää toistaiseksi painettua ei-biologista materiaalia - kuten proteettia -, jotka ovat paljon vähemmän monimutkaisia kuin todelliset solut ja kudokset. Koska 3D-tulostus tarjoaa suhteellisen edullisen prosessin, valmistajat voivat tehdä 3D-painetuista proteeseista edullisempia laadusta tinkimättä. Tutkijat ovat myös kehittäneet kolmiulotteisia painettuja implantteja, kuten kraniaalilevyjä, ja lääketieteellisiä instrumentteja auttamaan kirurgeja tekemään yhä monimutkaisempia leikkauksia.
Tulevaisuus: Painetut solut ja kudokset
Koneet, jotka painavat biologisia kudoksia, saattavat kuulostaa tieteiselta fiktiolta, mutta siitä on tulossa todellisuutta painotekniikan kehityksen ansiosta. Tutkijat voivat nyt tulostaa kudoksia, joissa on toiminnallisia "verisuonia". Painetut astiat, jotka voisivat pumpata verta samanlaisena kuin ihminen verisuonet, voivat tasoittaa tietä lopulta sellaisten elinten ja kudosten tulostamiselle, jotka voivat liittyä potilaan olemassa olevaan vereen toimittaa. Tutkijat ovat myös kehittäneet menetelmiä sydänventtiilien ja luukudoksen 3D-tulostamiseksi.
Mutta vain siksi, että 3D-painettu kudos näyttää kuten ihmisen kudos, se ei tarkoita sitä käyttäytyy pitää siitä. Siksi se on niin jännittävää, että tutkijat käyttävät nyt 3D-tulostusta luomaan kudoksia, jotka on suunniteltu toimimaan kuin biologiset kollegansa. Nämä uudet painotekniikat, jotka on kuvattu edistyneissä toiminnallisissa materiaaleissa vuonna 2018, käyttävät mustetta kehon kaltaisen ympäristön luomiseen. Esimerkiksi ihosolut, jotka on painettu musteella, joka jäljittelee ihokudoksen biologista ympäristöä, antavat sitten 3D-painetun kudoksen toimia kuin oikea iho.
Mitkä ovat kolmiulotteisen painetun kudoksen vaikutukset?
Kyky tulostaa kudosta, joka toimii kuin ihmiskudos, voi muuttaa radikaalisti lääketieteellistä tutkimusta. Tällä hetkellä lääketieteellisen tutkimuksen varhaisimmat vaiheet sisältävät usein "transformoituneita" soluja - säännöllisiä soluja geneettisesti muutettu, jotta niiden kokeileminen olisi helpompaa, koska todellisten ihmiskudosten testit ovat kalliita ja kalliita. Kolmiulotteinen tulostus voisi tehdä ihmismuotoisen kudoksen testaamisesta helpommin saatavan, joten tutkimuksen varhaisimmista vaiheista saadut tulokset saattavat olla paremmin sovellettavissa ihmislääketieteeseen.
Tämän tyyppinen painatus tarjoaa mahdollisuuden myös parempiin elin- ja kudossiirtoihin ja siirteisiin. Kyky tulostaa toimivia ihmisen kaltaisia kudoksia voisi tehdä elinsiirroista helpommin saataville ja vähentää niitä pitkä odotus luovutusluetteloissa, kun taas painettu luu- tai ihokudos voi tehdä siirteistä enemmän potilasystävällinen. Vaikka joidenkin näiden tekniikoiden täydellinen kehitys voi viedä vuosia, ne viittaavat lääketieteen tulevaisuuteen - sellaiseen, jossa täysin toimivat siirteet ja elinsiirrot voisivat olla kaikkien saatavilla.