Wissenschaftler aus Irland tief geheilt eine menschliche Wunde mit einem 3D-Drucker. Sie stellten biologische Tinte aus im Labor verbesserten Patientenblut her und druckten daraus eine Struktur, die in eine offene Wunde passt. Da die Tinte reich an wundheilenden Blutplättchen war, erholte sich die Person schnell von der Verletzung. Mit der von ihnen eingesetzten Technologie, so die Forscher, können in Zukunft auch andere Gewebe des menschlichen Körpers wiederhergestellt werden – es können nicht nur Wunden geheilt, sondern auch andere gesundheitliche Probleme behoben werden. Generell haben die gewonnenen Erfahrungen einen guten Einfluss auf die Entwicklung der 3D-Drucktechnologie im medizinischen Bereich. Werfen wir einen Blick auf die Details dieser wissenschaftlichen Errungenschaft.
Wissenschaftler haben einen 3D-Drucker mit menschlichem Blut betankt und eine schwere Wunde geheilt
Interessante Tatsache: Prothesen und Implantate werden derzeit mit 3D-Druckern hergestellt. Ärzte können heute beispielsweise menschliche Ohren, Blasen und kleinere Organe wie die Hornhaut des Auges drucken und verpflanzen. 2015 genehmigte die US-amerikanische FDA erstmals den Einsatz des 3D-Drucks zur Herstellung eines Epilepsie-Medikaments.
3D-Druckertinte auf Blutbasis
Ihre Leistung teilten die irischen Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials. Vor relativ kurzer Zeit standen sie vor der Aufgabe, einen Menschen aus einer tiefen Wunde zu heilen. Dazu entnahmen sie einem Patienten eine Blutprobe und stellten daraus im Labor plättchenreiches Plasma (PRP) her. Anfänglich gibt es im peripheren Blut einer Person nicht so viele Blutplättchen, die für die Gerinnungsrate und die Wiederherstellung von geschädigtem Gewebe verantwortlich sind. Doch die Forscher konnten ihre Zahl im Labor erhöhen. Es macht keinen Sinn, in diesem Artikel genau zu beschreiben, wie dies geschieht – es ist ein komplexer Vorgang, dessen Erklärung viel Zeit in Anspruch nimmt.
Thrombozyten sind für die Blutgerinnung verantwortlich
Plättchenreiches Plasma wurde anschließend mit Gelatine-Methacrylat-Hydrogel (GelMA) gemischt. Dank ihm wurde das Blut des Patienten viel dicker, was es ermöglichte, es als Tinte für einen 3D-Drucker zu verwenden. Mit Druckgeräten haben Wissenschaftler eine Struktur geschaffen, die Wunden reparieren kann. Leider konnten wir keine Fotos des gedruckten Designs finden. Daher können wir nicht sagen, wie groß es ist und was genau es ist. In einem einfachen chirurgischen Eingriff wurde die Struktur vorsichtig in die Wunde des Patienten eingebracht.
Leider gibt es kein Foto des gebrauchten 3D-Druckers. Aber es sollte ungefähr so aussehen
Siehe auch: Zum ersten Mal in der Geschichte setzten Chirurgen ein 3D-gedrucktes menschliches Auge ein
3D-Druck-Wundheilung
Wie erwartet beschleunigten die Blutplättchen in der entwickelten Tinte die Wundheilung erheblich. Insbesondere begannen sie mit dem Prozess der Vaskularisierung – die Bildung neuer Blutgefäße. Gleichzeitig unterdrückten sie die Fibrose, dh sie verhinderten eine Gewebenarbenbildung. Laut dem Bioingenieur-Professor Fergal O'Brien (Fergal O'Brien) soll die entwickelte Technologie in Zukunft nicht nur Wunden heilen, sondern auch andere Gewebe reparieren können. Er hat keine Beispiele genannt, aber höchstwahrscheinlich sprechen wir über die Behandlung der inneren Organe des Menschen. Wenn ja, wird die 3D-Drucktechnologie eines Tages viele Leben retten können.
Der 3D-Druck kann in Zukunft helfen, schwere Krankheiten zu behandeln
Wie ich oben schrieb, sind Wissenschaftler heute in der Lage, vollwertige menschliche Organe zu drucken. Dieser Vorgang sieht etwas anders aus als der beschriebene Fall. Kurz gesagt, Forscher nehmen Proben von lebenden Zellen, platzieren sie auf der Oberfläche von Stützstrukturen und vermehren sie. Als Basis für den Druck von Organen werden in der Regel feinste Kunststofffäden verwendet. Nach der Bildung des gewünschten Organs setzen die Wissenschaftler die Basis ultraviolettem Licht aus und sie wird zerstört. Es klingt sehr Hightech, aber diese Methode hat mehrere Nachteile, die ich in diesem Artikel besprochen habe.
Es wird vermutet, dass der erste 3D-Drucker 1986 von dem Amerikaner Charles Hull erfunden wurde. Damals war dieses Gerät sehr groß, aber heute hat sich die Größe der Druckgeräte deutlich verringert. Das gleiche gilt für die Kosten – Sie können einen 3D-Drucker zu einem sehr günstigen Preis kaufen.
Normalerweise werden 3D-Drucker zu Hause verwendet, um einfachen Schnickschnack zu drucken. Aber wie wir bereits gesehen haben, können diese Geräte in Zukunft viele Leben retten. Neben der Medizin kommt der 3D-Druck sogar im Bauwesen zum Einsatz – vor ein paar Jahren haben wir darüber gesprochen, wie ein riesiger Drucker damit begann, ein ganzes Wohngebiet zu bauen.
Der Prozess des Druckens zu Hause auf einem 3D-Drucker
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