Newsy

Biodruk zrewolucjonizuje medycynę. Już niedługo będzie można w ten sposób tworzyć narządy do przeszczepów

2021-04-13  |  06:00
Mówi:dr inż. Mariusz Sobol
Firma:Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki, Politechnika Opolska

Światowy rynek biodruku w ciągu najbliższych kilku lat wzrośnie ponad trzykrotnie. Takie rozwiązania jak rusztowania wspomagające leczenie złamań czy biotusze, które posłużą do wyhodowania narządów do przeszczepów, to technologie, które już za kilka lat mogą trafić nawet do szpitali o niskim stopniu referencyjności. Technologia biodruku i druku 3D już dziś pomaga planować operacje wycięcia nowotworów czy przewidywać skutki radioterapii.

– Przyszłością druku 3D w medycynie będzie ukierunkowanie na biodruk. Nie będziemy, tak jak do tej pory, stosować materiałów sztucznych, termoplastów w celach tylko wizualizacyjnych, do planowania pewnych zabiegów. Biodruk będzie pozwalał po prostu drukować tkanki ludzkie, które mogą uzupełniać naturalne narządy – podkreśla w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje dr inż. Mariusz Sobol z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej.

Technologia biodruku posłużyła np. naukowcom z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju do opracowania techniki wytwarzania trójwymiarowych rusztowań wspomagających leczenie złamanych kości u pacjentów z cukrzycą. Rusztowanie składa się z komórek macierzystych szpiku kostnego, morfogenicznego białka kości i makrofagów. Cukrzyca może zwiększać ryzyko złamań kości nawet o 300 proc. Wysoki poziom glukozy we krwi utrudnia też proces gojenia. Biodruk 3D pozwoli więc usprawnić proces leczenia i ułatwić dostęp do skutecznych terapii.

– Pozwoli bardziej precyzyjnie zadziałać, skrócić czas operacji. Stosując te technologie, być może nie trzeba będzie zbierać tak dużych konsyliów lekarzy, ale zaplanować taką operację w mniejszym gronie. Leczenie będzie można prowadzić nawet w mniejszym ośrodku – prognozuje dr inż. Mariusz Sobol.

Technologia biodruku jest też nadzieją transplantologii. W początkowej fazie są badania nad biotuszami mogącymi posłużyć do stworzenia struktur, na których można osadzać komórki niezbędne do tworzenia narządów do przeszczepu. Naukowcy z Uniwersytetu w Lund stworzyli biotusz, z użyciem którego będzie można odtworzyć drogi oddechowe człowieka. Z kolei pracownicy King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) opracowali nową metodę drukowania 3D szkieletów hydrożelowych na bazie ultrakrótkich peptydów. Atrament ten będzie można wykorzystać do tworzenia hydrożeli zawierających komórki.

W transplantologii druk 3D pomaga już teraz. Inżynierom z Politechniki Opolskiej udało się stworzyć model żyły pacjenta onkologicznego. Naczynie było zajęte zmianami nowotworowymi, a trójwymiarowy model posłużył do zaplanowania operacji, tak by zminimalizować ryzyko zagrożenia życia pacjenta. Naukowcy pracują już nad kolejnymi projektami z zakresu trójwymiarowego druku.

– Ten projekt dotyczył tkanek miękkich. Obecnie pracujemy już nad projektem dotyczącym tkanek twardych, dokładniej kośćca miednicy. Jest to nowatorski projekt, w ramach którego ma powstać fantom, który będzie przydatny do badań w zakresie radioterapii pęcherza moczowego – zapowiada badacz z Politechniki Opolskiej.

Z raportu Mordor Intelligence wynika, że światowy rynek biodruku 3D był w 2020 roku wyceniany na 724 mln dol. Do 2026 roku jego wartość wyniesie niemal 2,4 mld dol.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Technologie

W ciągu ostatnich kilku lat powstało 2,5 tys. aplikacji do medytacji. W czasie pandemii cyfrowe rozwiązania do walki ze stresem opracowują także Polacy

Od 2015 roku na świecie powstało ponad 2,5 tys. aplikacji do medytacji. Dwie najpopularniejsze zostały już pobrane ponad 170 mln razy. Także w Polsce, zwłaszcza w czasie pandemii, rośnie zainteresowanie aplikacjami, które pozwalają się wyciszyć – liczba wyszukiwań podcastów o medytacji wzrosła o 665 proc. Niedawno powstała również aplikacja Mindy do wzmacniania kondycji mentalnej i trenowania umysłu, która oferuje m.in. praktyki medytacyjne, kursy mindfulness, bazę ćwiczeń i muzyki. Wyróżnikiem Mindy są elementy gamifikujące, które pomagają budować trwały nawyk.

Transport

Sztuczna inteligencja pomoże zapobiegać wypadkom kolejowym i zwiększy punktualność pociągów. Nad takimi rozwiązaniami pracują polscy inżynierowie

Do wprowadzenia całkowicie autonomicznych pociągów szykują się już zarówno koleje pasażerskie, jak i towarowe. W tej chwili pociągi bez maszynisty funkcjonują tylko na wyodrębnionych liniach, a systemy autonomicznego kierowania są wykorzystywane w metrze m.in. w Paryżu, Sydney czy Szanghaju. Rozwiązania te są rozwijane dzięki sztucznej inteligencji, która dziś wykorzystywana jest na świecie w kolejach dużych prędkości. Chociaż w Polsce są one dopiero na etapie planowania, technologie z zakresu SI są już rozwijane i wdrażane przez polskich przewoźników oraz inżynierów. Wśród korzyści inteligentnych rozwiązań są m.in. większe bezpieczeństwo i zapobieganie awariom, ograniczenie kosztów, większa punktualność pociągów i komfort podróżnych.

Technologie

Pandemia wstrzymała rozwój elektromobilnej infrastuktury. Przyszłością rynku superszybkie ładowarki o dużej mocy i ładowanie indukcyjne np. na parkingach

Prywatni inwestorzy wstrzymują decyzje o budowie infrastruktury ładowania elektryków. Z jednej strony wynika to z zahamowania gospodarki w związku z pandemią, z drugiej wiąże się z oczekiwaniem na zapowiadany system dotacji. Nie oznacza to jednak zupełnego przestoju w elektromobilności. W ubiegłym roku w Polsce nastąpił dynamiczny wzrost liczby zarejestrowanych autobusów elektrycznych i rekordowy wzrost liczby aut elektrycznych ogółem. Zdaniem ekspertów przyszłość transportu elektrycznego będzie należała do ładowania indukcyjnego.