În practica medicală, crearea unui implant sau a unei proteze pe măsură este destul de dificilă, din cauza faptului că fiecare bolnav prezintă trăsături și dimensiuni diferite. Datorită unei tehnici revoluționare de efectuare a implanturilor sau a protezelor, acest deziderat poate fi atins. Printarea 3D este o tehnică inovativă prin intermediul căreia pot fi efectuate diferite tipuri de implanturi și proteze exact pe măsura persoanei în cauză. Totodată, pe lângă precizia și eficiența maximă a procedurii, printarea 3D mai prezintă un avantaj care nu trebuie nicidecum ignorat – costurile mult mai reduse.
Printarea 3D nu mai reprezintă o noutate tehnologică absolută de aproape trei decenii. E adevărat însă că, dacă despre primele modele de imprimare tridimensională din anii ‘80 nu știa decât un grup restrâns de iniţiaţi, abia în ultimii ani a început să fie valorificat cu adevărat potenţialul imprimantelor 3D.
La momentul actual, există mii de aplicaţii în diverse sectoare industriale, însă în medicină rezultatele înregistrate de printarea 3D prefigurează o transformare radicală a acestui domeniu. Se printează deja proteze particularizate în funcţie de conformaţia, densitatea osoasă, vârsta și particularităţile morfofiziologice ale pacientului; s-au realizat reconstrucţii craniene cu implanturi printate din titan; se produc implanturi și modele dentare. Agenţia Americană pentru Siguranţa Alimentelor și Medicamentelor (FDA) a aprobat primul medicament printat; sunt produse și testate grefe de piele; se fabrică la comandă oase din polimeri. Însă marile realizări abia urmează.
Prima inimă umană vascularizată realizată cu ajutorul unei imprimante 3D pornind de la materialul biologic și propriile celule ale pacientului a fost prezentată de o echipă de cercetători de la Universitatea din Tel Aviv, Israel în aprilie 2019.
Până de curând, specialiștii au reușit să creeze cu ajutorul imprimantelor 3D doar țesuturi simple, fără vase de sânge. „Aceasta este pentru prima dată când cineva a conceput și realizat la imprimantă o inimă completă, cu celule, vase de sânge, ventriculi și camere”, a spus profesorul Tal Dvir, de la Universitatea din Tel Aviv și Centrul Sagol pentru Biotehnologie regenerativă, coordonator al acestui studiu, potrivit The Jerusalem Post.
Maladiile cardiace se situează pe primul loc în topul cauzelor de deces în SUA, iar, în Israel, pe locul al doilea, după cancer. Transplantul este adesea singura soluție pentru pacienții cu insuficiență cardiacă în ultima fază. Însă lista de așteptare poate fi lungă, iar mulți pacienți mor fără nicio șansă.
La acest moment, inima creată de cercetătorii israelieni este de mărimea celei de iepure, dar specialiștii spun că o inimă umană standard poate fi obținută prin aceeași tehnologie.
Potrivit profesorului Dvir, folosirea de material biologic prelevat de la pacient este crucială pentru un rezultat de succes. Următorul pas este acela de a determina aceste inimi să se comporte ca cele umane. Inițial, vor fi transplantate în organismele unor animale, apoi în cele ale unor pacienți umani.
Profesorul Tal Dvir a mai spus că se așteaptă ca tehnologia să fie una de rutină în spitale în aproximativ 10 ani.
Și oamenii de știință de la Universitatea Harvard au dezvoltat o nouă tehnică care folosește celulele umane vii pentru a „imprima” țesutul cardiac funcțional pentru o inimă artificială.Acum, oamenii de știință de la Institutul Wyss de la Harvard spun că sunt cu un pas mai aproape de această realitate. În experimentele de laborator, au dezvoltat o nouă tehnică care folosește celulele umane vii pentru a „imprima” țesutul cardiac funcțional pentru o inimă artificială – o inovație care ar putea salva mii de vieți.
Spre deosebire de eforturile anterioare, noul țesut cardiac crescut în laborator bate exact ca o inimă umană normală și este echipat cu vasele de sânge de care va avea nevoie pentru a supraviețui odată ce este transplantat la un pacient.
Această tehnică, numită scriere sacrificială în țesutul funcțional (sau SWIFT), trebuie testată la șoareci și alte animale înainte de a putea fi utilizată la om. Dar, dacă funcționează pentru țesutul cardiac, specialiștii spun că SWIFT ar putea fi folosit și la ficat, rinichi si alte organe cruciale. „Cred că va fi calea de urmat pentru bioprinting”, a declarat Jennifer Lewis, profesoară de inginerie de inspirație biologică la Wyss Institute și una dintre autorii principali ai unei lucrări despre tehnica publicată pe 6 septembrie 2019 în revista Science Advances.
Lewis și colegii ei au găsit o modalitate de a împacheta celulele vii suficient de strâns împreună pentru a reproduce densitatea corpului uman. În același timp, au sculptat mici tuneluri între celule pentru a imita vasele de sânge care sunt necesare pentru a furniza oxigen vital și alți nutrienți. Dacă tehnica SWIFT se dovedește a avea succes la inimă și la alte organe, ar putea pune capăt mortalității din cauza lipsei de organe. În Statele Unite, în prezent, mai mult de 120.000 de persoane așteaptă ca organele donatoare să devină disponibile. În medie, 20 de persoane mor în fiecare zi în timp ce așteaptă un organ, potrivit Departamentului Sănătății și Serviciilor Umane din SUA.