Thứ Năm, 3 tháng 7, 2014

Vai trò của in 3D trong y học thế giới


Chúng ta biết rất rõ rằng in 3D là một quy trình tạo nên các vật thể rắn 3 chiều từ một tập tin kĩ thuật số. Trong số rất nhiều ứng dụng của công nghệ in 3D thì điều các nhà nghiên cứu quan tâm nhất là làm thế nào nó có thể được sử dụng để cải thiện đời sống hay thậm chí là kéo dài tuổi thọ. Với những tiến bộ đáng ngạc nhiên trong công nghệ in 3D, cơ thể con người một ngày nào đó có thể được xem như một hệ thống với các bộ phận thay thế được.


Một máy in 3D hoạt động tại phòng thí nghiệm của các bác sĩ.


Có thể nói rằng đây là một trong những lĩnh vực sử dụng máy in 3D vào giúp đỡ và giải cứu con người khi mắc bệnh nan y,

Ở Nhật Bản trung tâm nghiên cứu tế bào gốc đa năng (iPS) Đại học Kyoto và Đại học Tokyo ngày 27/7 cho biết sẽ bắt đầu nghiên cứu tái sinh tai người từ mùa Thu năm nay, theo đó các nhà khoa học sẽ sử dụng máy in 3D để “đổ khuôn” lớp sụn tai vốn có cấu tạo phức tạp trên cơ thể người.


Nghiên cứu tái sinh tai người bằng sử dụng máy in 3D tại Nhật



Mục tiêu của nghiên cứu là trong vòng 10 năm tới có thể tiến tới cấy ghép tai nhân tạo cho những người có khuyết tật bẩm sinh về tai. Đây là lần đầu tiên trên thế giới các nhà khoa học ứng dụng đồng thời hai công nghệ tiên tiến nhất hiện nay là iPS và máy in 3D. Thông thường, bệnh nhân sẽ được cấy ghép tai từ sụn xương lấy từ một vị trí khác trên cơ thể bệnh nhân nhưng một khi kỹ thuật iPS và máy in 3D được đưa vào thực tiến sẽ giúp làm giảm đáng kể chi phí điều trị cho bệnh nhân.


Nghiên cứu lần này là sử dụng máy in 3D tạo hình vật thể có cấu trúc lập thể không chỉ trong công nghiệp mà trên cả lĩnh vực y tế. Trong nghiên cứu lâm sàng, các y bác sỹ sẽ chụp ảnh cắt lớp bên tai bình thường của bệnh nhân, đưa dữ liệu về cấu tạo xương sụn vào máy in 3D. Máy in 3D sẽ tạo hình xương sụn tai bằng vật liệu tổng hợp (polylactic acid polymer). Sau khi “bộ khung” đã hoàn thành, tế bào sụn tạo thành từ tế bào iPS sẽ được đổ vào bộ khung này để tái sinh tai và tiến hành cấy ghép vào phía tai đối diện bị khuyết tật.

Giáo sư Tsumaki khẳng định: “Từ nay, việc sử dụng máy in 3D để ứng dụng công nghệ tế bào iPS giúp tái sinh tai và cơ quan nội tạng sẽ gia tăng nhanh chóng”.

Tại Israel các nhà khoa học Đại học Tel Aviv, Israel thực hiện bằng công nghệ in 3D nhỏ, tạo ra thiết bị tương thích sinh học với con người và cấy ghép vào cơ thể.

Các thiết bị này là một hệ thống vi cơ điện tử nhỏ có kích thước không lớn hơn một milimet và có thể hỗ trong các hoạt động bình thường của con người như một bộ phận thật.

Bộ phận giả bằng công nghệ in 3D được cho là bước đột phá trong khoa học

Scott Summit – đồng sáng lập Bespoke Innovations. Scott Summit – nhà thiết kế công nghiệp kiêm đồng sáng lập công ty Bespoke Innovations cho biết: “Cách thức sản xuất chân tay giả vẫn không hề thay đổi trong nhiều năm qua. Bạn lấy một miếng bọt biển, gọt đẻo nó theo hình dáng xấp xỉ của chân một người nào đó, sau đó tạo khuôn và đúc.” Ông nói tiếp, với công nghệ in 3D: “Chúng tôi muốn thiết kế và sản xuất một thứ gì đó độc đáo và cá nhân hóa hơn nhằm mang tính nhân bản đến những ai bị mất chi do tai nạn hay bẩm sinh.”

Bespoke Innovations hiện đang sản xuất lớp phủ tùy biến cho các bộ phận chân tay giả hay “lớp bọc” theo cách gọi của công ty. Sản phẩm phản ánh chính xác sự cân bằng về mặt tạo hình và chức năng giữa chân tay giả và phần chân tay thật còn lại. Thêm vào đó, lớp bọc có thể được thiết kế theo cảm nhận thời trang của người mang. “Chúng tôi đang biến những thứ tưởng chừng rất tầm thường và mất nhân tính thành một thứ tuyệt vời hơn,”


Răng giả làm từ máy in 3D


Năm 1999 y học thế giới sử dụng máy in 3D để cấy ghép nội tạng cho con người.

Một bệnh nhân tuổi đời còn rất trẻ đã được cấy ghép bàng quang mới an toàn bằng công nghệ in 3D với nguyên liệu là tế bào của chính mình- bàng quang này được tạo ra từ máy in 3D. Công nghệ này được phát triển bởi các nhà khoa học thuộc Viện Y học Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, ttừ đây cánh cửa phát triển công nghệ chế tạo các cơ quan thay thế bằng cách in đã được mở hoàn toàn. Một điểm ưu việt ở đây là bộ phận nội tạng mới được tạo ra từ chính tế bào của họ cho nên khả năng bị đào thãi là rất thấp.

Hầu như công nghệ này được rất nhiều nước biết đến và sử dụng rất hiệu quả trong y học

Trung Quốc vừa ứng dụng thành công công nghệ in 3D để tạo ra các bộ phận cơ thể phục vụ cho việc cấy ghép tái sinh.

Bệnh viện số 3 Đại học Bắc Kinh, một bệnh viện hàng đầu ở Trung Quốc, đã đưa ra những kết quả tích cực trong việc sử dụng các bộ phận cấy ghép sản xuất bởi một máy in 3D trong một thử nghiệm lâm sàng mới đây.
“Chúng tôi bắt đầu thử nghiệm lâm sàng trên các bộ phận cấy ghép in bằng công nghệ 3D vào cuối năm ngoái. Đến nay, chúng tôi đã sử dụng hàng chục cấy ghép như vậy với hơn 50 bệnh nhân. Tất cả các bệnh nhân hồi phục rất tốt. Không ai có bất kỳ tác dụng phụ không mong muốn hoặc phản ứng bất lợi” , Liu Zhongjun, giám đốc Khoa chỉnh hình nói.


Bộ phận cáy ghép tạo ra từ máy in 3D


Quá trình in 3D, hay còn gọi là in ấn phụ gia áp dụng liên tiếp các lớp vật liệu trong hình dạng khác nhau để làm thành một vật ba chiều rắn từ mô hình kỹ thuật số. Tuy nhiên, hình dạng của các sản phẩm 3D thay đổi khá nhiều so với mô hình trước đó. Mặc dù vậy các sản phẩm cấy ghép 3D được sử dụng rộng rãi cho các bệnh nhân bị tổn thương do chấn thương hoặc bệnh liên quan tới xương khớp, chẳng hạn như viêm xương khớp, bệnh đau và cứng khớp.


Ứng dụng của công nghệ in 3D còn vượt ra khỏi việc sản xuất chân tay giả. Hồi tháng 2, các bác sĩ và kĩ sư tại Hà Lan đã cùng nhau chế tạo một chiếc cằm dưới nhân tạo bằng công nghệ in 3D sau đó cấy ghép vào một bệnh nhân nữ 83 tuổi mắc chứng viêm xương tủy. Máy in đã tạo ra chiếc cằm từ 33 lớp bột titanium nóng chảy được phủ lên trên một bộ khung xương bằng gốm sinh học.

Ứng dụng trên của công nghệ in 3D không chỉ là một phát kiến mới đối với bệnh nhân mà cả cácbác sĩ. In 3D có thể cải thiện kết quả y tế bằng cách giúp các bác sĩ phẫu thuật lên kế hoạch ca mổ hiệu quả hơn. Theo tiến sĩ Anthony J. Atala – giám đốc viện y học hồi sức Wake Forest Insitute, các liệu pháp thông thường đối với những bệnh nhân bị vỡ khung chậu do tai nạn xe hơi vẫn là chụp X quang hay quét CAT phần xương bị gãy, lên kế hoạch phẫu thuật và tiến hành ghép xương. Tuy nhiên, khi mà tính mạng bệnh nhân đang bị đe dọa thì việc ghép xương trong một khoảng thời gian chính xác là điều tối cần thiết.

“Sẽ hiệu quả hơn nếu quét phần khung chậu của nạn nhân và tái tạo phần xương vỡ bằng kỹ thuật in 3D,” Atala cho biết. “Các bác sĩ phẩu thuật sẽ có ngay các phần xương vỡ được in, thiết kế các phần xương thay thế cần thiết và sẵn sàng ca mổ.”

Phát minh vật liệu giống mô sống bằng máy in 3D ở Mỹ

Theo một nghiên cứu công bố ngày 4/4 trên tạp chí Khoa học của Mỹ, các nhà khoa học Anh đã sử dụng một máy in không gian ba chiều- 3D để tạo ra những vật liệu giống như mô sống mà một ngày nào đó có thể phục vụ mục đích nghiên cứu y học.


Vật liệu giống như mô sống tạo bằng công nghệ in 3D


Tại Đức Viện Fraunhofer (Đức) tiến hành tạo mạch máu bằng công nghệ in 3D
Người ta sử dụng máy in 3D trong việc tạo ra mạch máu cho con người, đây là một trong những thành công của y học trong việc sử dụng công nghệ 3D

0 nhận xét:

Đăng nhận xét

 

Copyright © may in 3d vietnam