Будущее сегодня. Печать человеческих органов на 3D-принтере

Как известно, на 3D принтерах сегодня печатают многое.  В медицине это достижение прогресса стало новым этапом,   и совсем скоро грядут большие перемены в сфере протезирования, да и лечения заболеваний человеческих органов в целом. 

На 3D-принтерах с 2012 года возможно распечатать протезы и импланты опорно-двигательного аппарата человека.  Позвонки и межпозвоночные диски из пластика и резины  уже сейчас довольно хорошо освоены и постепенно осваивается более сложный уровень - печать человеческих органов и частей тела на клеточном уровне. 

В клиниках США, Европы и Японии, которые впереди планеты всей по научным исследованиям в медицине,  прямо сейчас экспериментируют со стволовыми клетками, дабы создавать такие части тела, которые бы стопроцентно вживлялись в человеческое тело.  

Чтобы вы лучше представили себе размах прогресса, можно привести данные Oxford Performance Materials, которые говорят  о 450 тысячах пациентов по всему миру и инвестициях на 2 млрд. долл.  Вызывает сомнение использование стволовых клеток и собственных клеток человека,  однако именно такой материал полностью исключит риск отторжения.

Стволовые клетки не единственный ресурс для 3D-принтера, ученые уже работают над комбинацией пластиковых волокон и живых клеток, без которой немыслимо создание по-настоящему сложных органов. Согласитесь, одно дело распечатать протез кости, а другое - части печени или сердца.

Пока полностью такие сложные органы сделать не могут, а вот, к примеру,  напечатанную кожу уже вовсю используют для пересадки в ожоговом центре США.  Меценаты и просто бизнесмены по всему миру вкладываются в медицинскую 3D - печать, по данным исследования Grand View Research, к 2020 году объем рынка 3D-печати будет больше миллиарда долларов, сами принтеры будут стремительно дешеветь, а там рукой подать до  выпуска массовых, домашних моделей.

Какие же успехи медицина может предоставить нам на текущий момент?

1. Череп

В марте прошлого года хирурги заменили 75% черепа человека на пластиковый протез. Отдельные кости, вроде челюстных, «вмонтировались» в голову человека и раньше, однако таких масштабов замены еще никто не производил, тем более одноэтапно и с помощью 3D - принтера.

2. Позвоночник

Как уже написано выше, замена позвонков и межпозвоночных дисков дело почти освоенное, однако совсем недавно китайцы осуществили новый прорыв и сделали заменили 12-летнему мальчику позвонок с опухолью спинного мозга. Материал сделали пористым, поэтому постоянно менять позвонок не придется - он просто обрастет новой костной тканью и станет неотъемлемой частью тела.

3. Ухо

Бионическое ухо было создано из клеток теленка, полимерного геля и наночастиц серебра. В результате медики Принстонского университета создали настоящее «ухо будущего», которое способно воспринимать радиоволны, неулавливаемые обычным человеческим ухом. По словам ученых, они вполне могут освоить «подключение» такого уха к нейронам головного мозга, чтобы он мог воспринимать услышанное.

4. Зародыш

Не совсем живой орган, однако,  японская компания «Fasotec» при помощи магнитно-разонасного томографа печатают в прозрачном кубе, имитирующем утробу матери,  точную копию вашего будущего ребенка.  Выглядит одновременно и фантастично и пугающе, но пока этот насквозь коммерческий проект нравится медикам, ведь с его помощью можно будет наблюдать за правильным развитием плода, практически держа модель ребенка в руках.

5. Руки

Когда уроженцу Южной Африки Ричарду Ван Есу отрубило пальцы правой руки в столярной мастерской, он нашел Айвана Оуэна из Вашингтона, который создал прототипы механических рук.

Вместе они основали компанию Good Enough Tech,  разработали Robohands, и освоили печать «роборук» на 3D-принтере,  существенно удешевив конечную стоимость продукта. Заручившись поддержкой компании Makerbot , которая одолжила им и принтеры и ресурсы для печати, эти два энтузиаста помогли уже более чем 200 людям по всему миру.

6. Печень

Полный орган напечатать пока не удается, ввиду его сложности, однако уже в сейчас освоена печать ткани печени из  гепатоцитов, звездчатых клеток и клеток эпителия.  Успех этот датирован 2013 годом, так что вполне возможен научный прорыв до «распечатки» целой печени уже в ближайшее время.

Ну и вот такая новость для осмысления вам напоследок:

Технический директор компании Google Рэй Курцвейл предполагает, что  уже через 5 лет 3D-принтеры будут стоять в каждой больнице, ввиду большого развития в данной отрасли и удешевлению производства. А через 15 лет будет освоена технология печати прямо внутри больного.

Дело в том, что доставить маленькую печатающую головку внутрь гораздо проще,  чем орган, поэтому будущее,  когда человек с плохой, скажем, почкой будет подходить к некому автомату,  и под местным наркозом быстренько «распечатывать» внутри себя новую - не за горами.  Курцвейл также добавил,  что оборудование для такой задачи уже существует в настоящем времени.