Co lze dnes v medicíně vytisknout a jaké průlomy nás čekají?
O používání 3D tisku se většinou mluví v souvislosti s průmyslem a výrobou. V poslední době však tato metoda úspěšně proniká i do medicíny. Stále více vědců i doktorů experimentuje s takzvaným biotiskem, tedy tiskem biologických materiálů nebo například protéz. V médiích se proto častěji objevují zprávy o úspěšném použití 3D výtisků při léčbě různých chorob. Které choroby bude možné v budoucnu díky 3D tisku úspěšněji léčit a jakým způsobem se 3D tisk používá v lékařství již dnes?
Protetika a kompenzační pomůcky
Technologie 3D tisku pomáhá při výrobě protéz a kompenzačních pomůcek. Protézy se na 3D tiskárnách vyrábějí již dnes, byť zatím jen v malém měřítku. I tak ovšem jejich výroba nemusí nutně probíhat jen ve velkých medicínských koncernech. V roce 2013 například svět obletěla zpráva o Angličanovi Paulu McCarthym, který vytiskl svému synovi robotickou protézu na domácí 3D tiskárně. K tomu mu stačil návod, našel jej na internetu. Jeho syn se narodil bez prstů na jedné ruce a díky vytištěné mechanické protéze mohl poprvé uchopit nejrůznější předměty, což výrazně zlepšilo jeho kvalitu života. Cenu takto vyrobené protézy vyčíslil McCarthy na pár amerických dolarů. 3D technologie se též uplatňují ve výrobě naslouchadel. Podle odhadů britského analytika Phila Reevese je na světě aktuálně v oběhu přes 10 milionů vytištěných naslouchadel. Se sluchem možná pomáhají i vám, aniž byste o tom věděli. V dnešní době se přitom netisknou jen protézy se zdravotní funkcí, ale rovněž takové, jejichž účel je čistě estetický. Vědci z britského Sheffieldu umí například vytisknout velice přirozenou protézu nosu či uší. Stejný tým také pracuje na tisku očních protéz. V případě umělých očí, jejichž ruční výroba přijde až na 10 000 dolarů, je 3D tisk velmi slibný. Umí totiž vykreslit i ty nejjemnější detaily, a protézy tak vypadají velmi věrně. Jejich výroba přitom přijde pouze na 160 dolarů.
Spáleniny a poranění kůže V oblasti léčby poranění kůže se 3D tisk zatím nachází především ve fázích vývoje a testování. V současnosti zkoumají vědci možnost spojení technologie 3D tisku a technologie pěstování kmenových buněk. Například v Nizozemsku pracují odborníci na projektu SkinPrint, v rámci nějž by měly kmenové buňky tvořit přímo náplň tiskáren. „Kromě technických výzev se v případě 3D tisku kůže a dalších měkkých tkání objevuje nová otázka etiky výroby těchto materiálů. Využívání živých materiálů pro takzvaný biotisk projde jistě debatou, která se má týkat především úschovy, změn i právní regulace kolem vypěstovaných živých buněk. Součástí debaty bude určitě také téma kmenových buněk, jejichž použití pro vědecké účely je v mnoha zemích dosud zakázáno,“ dodává Jan Škopík ze společnosti 3Dfactories, která vyrábí průmyslové 3D tiskárny. Zajímavostí je, že už nyní vědci řeší barvu a tón vytisknuté kůže. Důvodem je možné využití biotisku nejen v léčebné, ale i kosmetické medicíně.
Zlomeniny a poškození kostí 3D tisk je ideální metodou i v oblasti opory nebo náhrady kostí. Náhrady se totiž dají pomocí speciálních měření a 3D skenování přizpůsobit přímo na míru pacientům a jejich zranění či nemocem. Díky pokroku ve výrobě materiálů pro 3D tisk jsou dnes již lékaři schopni pacientům tyto vytištěné náhrady voperovat tak, že jim nejen sedí, ale hlavně nezpůsobují v těle odmítavé reakce na cizí těleso. V polovině roku 2013 se například podařilo díky speciální 3D náhradě nahradit americkému pacientovi 75 % plochy lebky. Speciální polymerový implantát s názvem Osteofab byl navíc navržen tak, aby podporoval růst dalších tkání, rychlejší rekonvalescenci pacienta a do budoucna umožnil i kontrolní rentgeny. Dalším příkladem může být úspěch britského chirurga Craiga Gerranda. Ten nedávno voperoval vytisknutou náhradu pánve muži, jemuž musela být původní kost odstraněna kvůli rakovině. Implantát z pevné titanové hmoty byl 3D tiskárnou vytvořen z titanového prášku přeměněného v pevnou hmotu pomocí laseru. Implantát se navíc pokryl minerálem, který stimuloval růst původní kostní hmoty, tak jako v případě amerického pacienta. Lidské orgány Selhání orgánů je stav vážně ohrožující život. Proto se hledáčky inovátorů biotisku soustřeďují i na možnosti náhrady poškozených orgánů. V souvislosti s tiskem orgánů se nejčastěji mluví o firmě Organovo, která vyvinula technologii na tisk malých vzorků lidské jaterní tkáně. Vzorky byly navíc schopny přežít několik dní. I když má Organovo slibné výsledky, k vytištění funkčních jater povede ještě dlouhá cesta. V současnosti umí firmy tisknout pouze z jednoho druhu buněk, což však nestačí. Lidské orgány se totiž skládají z mnoha typů buněk, které jsou funkčně provázané. Jan Škopík www.aroja.cz