Roland Lian Cung Bawi, syn mieszkających w USA birmańskich imigrantów, cierpiał na poważną wadę serca. Chirurg, który na początku tego roku zamierzał operować 14-miesięcznego malca, miał problem z zaplanowaniem zabiegu, ponieważ obrazy uzyskane podczas badania tomograficznego nie dawały jasnego obrazu sytuacji. Na ratunek pośpieszyli specjaliści ze School of Engineering w Louisville, którzy za pomocą drukarki 3D stworzyli powiększony model serca chłopca. Jego wydrukowanie zajęło 20 godzin i kosztowało 600 dolarów. Dzięki modelowi kardiochirurg znalazł optymalny sposób na przeprowadzenie zabiegu i operacja zakończyła się sukcesem.

Medyczny druk 3D stosuje się już także w Polsce. W ubiegłym roku został wykorzystany przy planowaniu operacji przeszczepu twarzy, przeprowadzonej w Centrum Onkologii w Gliwicach. Naukowcy z firmy n-Lab, współpracującej ściśle z Uniwersytetem Śląskim, wydrukowali model czaszki pacjenta i wzór jej docelowego kształtu.

To jednak dopiero początek rewolucji. Druk 3D - czyli nakładanie na siebie kolejnych warstw budulca, dających w efekcie trójwymiarowy obiekt - staje się coraz tańszy i może być wykorzystany na coraz więcej sposobów. Tą metodą wytwarza się już nie tylko plastikowe zabawki czy części urządzeń (w tym takich jak aparaty słuchowe). Lekarze projektują też protezy dla konkretnych pacjentów, a drukowanie tkanek i narządów z żywych komórek, testowane obecnie w laboratoriach, w ciągu kilku lat może trafić do klinik transplantologicznych.

Do serca przyłóż

Jak można precyzyjnie monitorować pracę całego serca u pacjenta albo zaaplikować impulsy elektryczne w wybranych miejscach na jego powierzchni? Na wyzwanie postawione przez kardiologów odpowiedzieli uczeni z Washington University i University of Illinois. Stworzyli giętką membranę, którą można nałożyć na serce (a konkretnie na pokrywające je osierdzie, czyli „worek” z tkanki łącznej). Taką sercową „koszulkę” można wydrukować trójwymiarowo, tak aby pasowała do narządu konkretnego pacjenta. Membrana zawiera elastyczne układy elektroniczne, które mierzą temperaturę, nacisk mechaniczny i EKG. Mogą też pobudzać mięsień sercowy impulsami elektrycznymi. Według badaczy tak właśnie mogą wyglądać w przyszłości rozruszniki serca, a także systemy ostrzegające przed zbliżającym się zawałem u ciężko chorych pacjentów.

Zamiast skóry i kości

Znane porzekadło głosi, że wszyscy mamy jednakowe żołądki. Jednak naukowcy wiedzą, że to nieprawda. Owszem, istnieje ogólny „plan budowy” części naszego ciała, ale u każdego z nas narządy mają różne rozmiary, a czasem nawet kształt. Co więcej, choroba potrafi zmienić je tak, że każda ich „naprawa” wymaga indywidualnego podejścia. I tu z pomocą lekarzom przychodzą najnowsze technologie. Dane z badań obrazowych takich jak rentgen, tomografia czy rezonans magnetyczny można wprowadzić do komputera, by zaprojektować syntetyczne elementy zastępujące to, czego pacjentowi brakuje.

Na własnej skórze przekonał się o tym Eric Moger, 61-letni menedżer restauracji z Wielkiej Brytanii. Kiedy pięć lat temu przygotowywał się do ślubu, wykryto u niego złośliwy nowotwór pod skórą twarzy. W wyniku leczenia stracił większość jej lewej części, łącznie z okiem, kością policzkową i fragmentem żuchwy. Radio- i chemioterapia, które uratowały mu życie, uniemożliwiły wykonanie zabiegów rekonstrukcyjnych z użyciem żywych tkanek. Po czterech latach męczarni Ericowi pomógł Andrew Dawood, chirurg stomatolog, który od pewnego czasu eksperymentował z drukowaniem trójwymiarowych modeli szczęk swoich pacjentów. W efekcie powstała wykonana z tytanu, plastiku i silikonu sztuczna część twarzy. Nie jest idealna, ale dzięki niej pacjent może znów samodzielnie jeść i pić.