A térbeli nyomtatás nem tekinthető új technológiának, hiszen ipari alkalmazásai már jó néhány éves múltra tekintenek vissza. Az eljárás azonban mára elérte azt a fejlettséget, hogy a laikus érdeklődők íróasztalán is egyre megfizethetőbb, hatékony nyomtatók üzemelhetnek. Eközben a professzionális 3D-printerek meghódították a gyártástechnológia és a laboratóriumi kutatás minden területét. Különösen fontos szerepük lehet a jövő orvoslásában.
Bár ma már szinte rutinbeavatkozásnak tekinthető a szervátültetések számos formája, sok olyan beteg, aki új szívvel, vesével, májjal megmenthető lenne, alkalmas beültethető szerv híján mégis meghal. Gyakran előfordul az is, hogy a transzplantált szervet idegenként kezeli az immunrendszer, és a szervezet kilöki, hasztalanná téve a teljes beavatkozást. Mindkét problémát orvosolhatnánk, ha képesek lennénk olyan szerveket előállítani, amelyeknek sejtjei kompatibilisek a beteg szervezetével. Bármilyen furcsán hangozzék, talán a 3D-nyomtatás tűnik erre a feladatra a legalkalmasabbnak.
Az Organovo nevű, „bionyomtatással” foglalkozó cég a minap egy bostoni konferencián mutatta be első teljesen működőképes nyomtatott veseszövetét. Mint a vállalat vezetői elmondták, a termék, bár mérföldkőnek tekinthető a teljes és transzplantálható vese létrehozása felé vezető hosszú úton, jelenlegi állapotában inkább az új gyógyszerek vesesejtekre gyakorolt hatásának tesztelésére lehet alkalmas. A bionyomtatás folyamatát hasonlóképp kell elképzelni, mint általában a 3D-nyomtatókat. A munkadarab rétegről rétegre épül fel, miközben a nyomtatófej pontról pontra anyagot fecskendez az egyre növekvő tárgyra. Az élő szövetek nyomtatásakor ez az anyag az eloszlatott sejteket tartalmazó folyadék.
A most bemutatott veseszövet különlegessége, hogy a természetes vesére jellemzően többféle sejtet tartalmaz, ezek között nincs mesterséges „állványzat”. A sejtek a nyomtatás után kapcsolatokat alakítanak ki egymással, és a normális működés bizonyítékaként enzimeket termelnek. Jelenlegi állapotában a nyomtatott szövet két hétig marad életképes, eddig alkalmas a gyógyszerek tesztelésére.
A 3D-nyomtatásnak nemcsak a szerveknél lehet majd nagy hasznát venni, hanem például a protézisek készítésénél is. Ez a módszer – ha megvan a szükséges pénzügyi háttér – már ma is a klinikai rutin része lehet. Segítségével a befogadó szervezethez tökéletesen illeszkedő protéziseket lehet gyártani. Ezeket a térbeli nyomtatók a beléjük táplált tervrajzok segítségével állítják elő. Mindehhez a gépeket nem kell újra és újra átalakítani, nincs szükségük speciális szerszámokra sem. Így bizonyos esetekben a különleges protézisek gyártása olcsóbb is lehet, mintha már régóta alkalmazott, hagyományos technológiával készítenék el őket.
Egy amerikai jótékonysági szervezet, a Limbitless Solutions önkéntes mérnökei arra vállalkoztak, hogy rászoruló gyerekeknek (akiknek szülei különben nem tudnák megfizetni a protézis árát) térbeli nyomtatással tökéletesen rájuk illő művégtagot készítenek. Mivel a mozgatóidegek és a protézis motorjainak összeköttetése sok esetben már megoldható, e művégta-gok gyakran mozgathatók is lehetnek. Néhány hete egy hétéves képregényrajongó kapott a jótékonysági szervezettől új nyomtatott jobb kart, amelyet a szuperhős Vasember karjáról mintáztak. Az eszközt Robert Downey Jr. színész, a Vasember filmes megformálója adta át Alexnek.
Szemtől szembe
Már a jelen, illetve nagy valószínűséggel a közeljövő része a 3D-nyomtatás orvosi alkalmazása. A jövőkutatók azonban ennél jóval hosszabb távban gondolkodnak. Nemcsak arra keresnek megoldást, hogy miként lehet kijavítani a betegség vagy sérülés miatt tönkrement szerveket, hanem arra is, hogyan lehetne továbbfejleszteni, tökéletesíteni őket. Az olasz MHOX cég szakértői 2027-re jósolják az első beültethető, térbeli nyomtatással készített mesterséges szemek létrejöttét. Elgondolásuk szerint hasonló technológiával nyomtatnák őket, mint a most bemutatott veseszövetet, a szemet alkotó sejttípusok egymásra rétegzésével. Koncepciójuk – talán tudatosan – eléggé a tudományos-fantasztikum világába téved. Vezeték nélküli adatkapcsolatot vizionálnak a mesterséges szem és az internet között, a szervet szerintük digitális kameraként és fényképezőgépként is lehet majd használni. Miközben az elgondolás e részei meglehetősen irreálisak, és vélhetően inkább a hírverés táplálását szolgálják, az nehezen vitatható, hogy a 3D-nyomtatás a közeljövőben forradalmasíthatja a súlyos betegek beültethető szervekkel való ellátását, a különleges protézisek és az egyedi feladatokra alkalmas orvosi eszközök gyártását.
M
2015. április 23.
