Medycyna przyszłości? Wydrukowali w 3D naczynie 10 razy cieńsze niż ludzki włos

Kolejny raz technologia druku 3D wchodzi w świat medycyny. Jak wiadomo, dużym problemem jest wysoka liczba osób czekających na przeszczep organów. Naturalnym rozwiązaniem wydaje się „wydrukowanie” odpowiednich organów, aczkolwiek pojawia się problem na poziomie odtworzenia naczyń krwionośnych, szczególnie bardzo małych naczyń włosowatych. Okazuje się, że University of Notre Dame może mieć rozwiązanie — druk 3D na pomoc medycynie.

• Druk 3D może pomóc rozwiązać problem niedoboru organów do przeszczepów.
• Największym wyzwaniem pozostaje odtworzenie drobnych naczyń krwionośnych, zwłaszcza naczyń włosowatych.
• Naukowcy z University of Notre Dame opracowali rozwiązanie, które może pokonać tę barierę.

Ponad sto tysięcy osób w Stanach Zjednoczonych czeka na przeszczep zdrowego organu. Jest to ogromna liczba, która przysłania liczbę dostępnych narządów. Mimo zaawansowania technologii druku 3D istnieją pewne ograniczenia, które ciężko jest obejść, aby naczynia włosowate były odpowiednio małe i precyzyjnie odwzorowane. Jak pomógł druk 3D i jakie ma ograniczenia?

Naczynia krwionośne z druku 3D, czyli druk 3D wciąż zaskakuje

Wszystko wskazuje na to, że naukowcy z University of Notre Dame wpadli na rozwiązanie, które może przyczynić się do rozwiązania tego problemu. Badacze wydrukowali trójwymiarowe sieci naczyń krwionośnych o różnej wielkości. Co ciekawe, niektóre kapilary miały średnicę poniżej 10 mikrometrów.

Warto dodać, że zostały połączone dwie technologie druku 3D, które pozwoliły stworzyć zarówno strukturę tkanki, jak i bardzo małe kanały przypominające naczynia krwionośne. Jednak kluczową rolę miała AI.

Naukowcy wykorzystali uczenie maszynowe do automatycznej optymalizacji parametrów. Oznacza to, że system dobierał przepływ gazu osłonowego. Dzięki temu szybciej można było znaleźć parametry odpowiednie dla określonej średnicy kanału. W skrócie „symulacja” pozwoliła ograniczyć konieczność tradycyjnego podejścia opartego na zasadzie prób i błędów.

Jak zatem wydrukowane naczynia krwionośne sprawdziły się w praktyce?

Nijak, ponieważ na razie, mimo obiecujących badań, wyniki były testowane w warunkach laboratoryjnych. Nie ma się co dziwić — tego rodzaju technologie powinny zostać odpowiednio przetestowane, aby nie wzbudzały żadnych wątpliwości przed ich zastosowaniem na żywym organizmie.

Mimo owocnych prac nie oznacza to jeszcze stworzenia gotowych naczyń do przeszczepu człowiekowi. To nadal etap badań laboratoryjnych, aczkolwiek jest to wielki krok dla biotechnologii przy wykorzystaniu druku 3D. Drony przekraczające prędkość 500 km/h, wearables DIY czy nawet buty wydają się w tym przypadku śmieszne.

Źródło: 3dnatives.com, opracowanie własne