Student medycyny Uniwersytetu Jagiellońskiego Jan Witowski opracował innowacyjną, prawdopodobnie najtańszą na świecie metodę druku modeli wątroby 3D. Wydrukowane egzemplarze już pomagają operować pojedynczych pacjentów.
Operacje z wykorzystaniem wydrukowanych modeli wątroby 3D są rzadkością. Przeszkodą są przede wszystkim koszty. Student z Krakowa liczy na to, że dzięki jego metodzie uda się spopularyzować druki wątroby 3D, które przysłużą się medycynie i będą pomagać podczas operacji.
Druki 3D modeli narządów, ułatwiające diagnozę i operację chorego, coraz częściej znajdują zastosowanie w medycynie. Jednak druki wątroby należą do rzadkości. „Wątroba to skomplikowany anatomicznie narząd i wydrukowanie go jest również koszt produkcji jednego modelu to 400-500 zł, podczas gdy pozostałych, zagranicznych modeli – kilkanaście tys. zł” – mówi Jan Witowski.
Młody naukowiec jako jeden z nielicznych na świecie, i jako jedyny Polak, opracował metodę druku wątroby 3D; jego rozwiązanie jest prawdopodobnie najtańsze na świecie.
Niskie koszty produkcji schematu narządu według polskiego projektu wynikają przede wszystkim z możliwości druku w przeciętnej drukarce 3D. Zagraniczne modele są tak skonstruowane, że do ich wydruku potrzebna jest specjalistyczna, droga maszyna.
Drogie drukarki wykorzystują do druku przede wszystkim żywice (przezroczyste, kolorowe, elastyczne) – dzięki temu modele wychodzą całe z drukarki. Zgodnie z projektem Witowskiego plastikowe elementy modelu (odpowiedniki wnętrza wątroby) drukowane są osobno, a później „zalewane” odpowiednim silikonem (który przybiera kształt wątroby).
Polskiemu naukowcowi udało się znaleźć materiał, który będzie przezroczysty (model wątroby musi być przezroczysty, by było widać wewnętrzną strukturę narządu) i będzie zastępował przezroczystą żywicę w drogich drukarkach. „Wybrany przez nas silikon świetnie się sprawdza, więc możemy ominąć bardzo drogie maszyny i używać zwykłych drukarek, które można dosłownie postawić na biurku” – wyjaśnia młody konstruktor.
„Nasze rozwiązanie nie jest w niczym gorsze niż to wielokrotnie droższe, proponowane za granicą” - zapewnia.
Na razie model Witowskiego znajduje zastosowanie w Szpitalu Uniwersyteckim w Krakowie, jednak zainteresowanie tym schematem rośnie wśród chirurgów polskich i zagranicznych. O wynalazku pisze już specjalistyczna prasa zagraniczna.
Model wątroby 3D dokładnie odwzorowuje strukturę chorego narządu, dzięki czemu pozwala lekarzom w trakcie operacji bardziej precyzyjnie niż tomografia komputerowa znaleźć lokalizację zmienionych tkanek, w tym guzów, których położenie bywa ciężkie do wykrycia przy pomocy standardowych metod obrazowania.
"Z ogromnym entuzjazmem podchodzimy do tego typu modeli, bo pozwalają przedoperacyjnie wyjaśnić niektóre zawiłości anatomiczne, które mogą nas zaskoczyć w czasie operacji. Dzięki takim wydrukom wiemy, jaką strukturę ma narząd, co ułatwia planowanie i przebieg operacji” – mówi chirurg w Szpitalu Uniwersyteckim w Krakowie, dr hab. Michał Pędziwiatr.
Jak wyjaśnił, głównym wskazaniem do operacji wątroby są przerzuty innych nowotworów (głównie raka jelita grubego) do tego narządu. Lekarz dodał, że nie ma wielu ośrodków w Polsce, które zajmują się operacjami wątroby i w związku z tym „wydaje się, że liczba pacjentów wymagających operacji jest większa niż liczba miejsc, w których można te operacje wykonać”.
Komentarze
[ z 6]
Zastanawiam się, na ile użyteczne dla chirurgów są tego rodzaju udogodnienia. Czy przypadkiem nie jest tak, że to informatycy, albo innego rodzaju inżynierowie starają się forsować wydruki 3D narządów przed operacjami tworząc w ten sposób dla siebie i swoich produktów rynek zbytu? Jakby nie było, przez lata chirurdzy z powodzeniem przeprowadzali nawet bardzo skomplikowane zabiegi nie mając do dyspozycji wydruków rekonstrukcji danych narządów w trójwymiarze. Z dużym powodzeniem byli w stanie przygotować się do zabiegu tylko i wyłącznie na podstawie badań obrazowych jak tomografia komputerowa czy rezonans magnetyczny. Czasem też wystarczyła zwykła ultrasonografia wykonana na szybko po czym pacjent mógł już trafiać na stół i wiadomo było co trzeba wyciąć, gdzie zaszyć, co naprawić. Nie jestem przekonana, czy wprowadzanie tak zaawansowanych technologii do medycyny jak wydruki 3D ułatwi lekarzom pracę i czy nie tylko utrudni podejmowanie decyzji opóźniając je w czasie, a przy tym podniesie same koszty przeprowadzenia zabiegu.
Dokładnie, nad tym samym rozmyślałam podczas lektury artykułu. Coraz więcej słyszy się o wydruku trójwymiarowym różnych tkanek organizmu ludzkiego, a czasem nawet całych narządów ciała. I jeśli chodzi o wykorzystanie ich później w celach transplantacji narządów to jestem jak najbardziej za prowadzeniem takich badań i jestem przekonana, że takie eksperymenty zmierzają w dobrym kierunku, który kiedyś może otworzyć nowe ścieżki w dziedzinie transplantologii. Kiedy natomiast czytam odnoście wydruków w trójwymiarze narządów tylko i wyłącznie celem lepszego zobrazowania organu przed wykonaniem operacji to nie jestem do końca przekonana, czy aby na pewno jest to pomysł trafiony. Zwłaszcza, że przez dziesiątki lat chirurdzy przeprowadzali równie skomplikowane, a nawet takie same operacje bez podobnego ułatwienia, a jednak osiągając bardzo dobre wyniki w swojej pracy. Dlaczego więc nagle miałoby się coś zmienić i wydruk 3D przed przystąpieniem do zabiegu miałby być niezbędny. Jasne, że dzięki takiej pomocy chirurg może nabrać lepszego przekonania w którym miejscu znajduje się guz, albo o topografii anatomicznej ciała chorego w ogóle. Tylko czy biorąc pod uwagę koszty takiego wsparcia oraz poprawę wyników leczenia osiąganą dzięki temu, to czy aby na pewno jest to konieczne? Warto rozważyć, zanim zaczniemy wprowadzać technologię do szpitali na szeroką skalę i zanim chirurdzy nie przywykną do nowej pomocy w swojej pracy zapominając o tym jak przeprowadzać operacje bez tej technologii jak to czyni się do tej pory.
Bardzo cieszy mnie fakt, że coraz częściej słyszy się o tym iż w Polsce powstają nowoczesne, innowacyjne sposoby na leczenie wielu schorzeń. Dla przykładu kilka lat temu ortopedzi z Warszawy wszczepili młodej pacjentce implant kości, która została stworzona przy pomocy specjalnej drukarki. Całe przygotowanie do projektu trwało rok, co pokazuje jak bardzo skomplikowany był to proces. W tym czasie bardzo dokładnie analizowano tomografie komputerowe, a przy pomocy specjalnego programu komputerowego zwizualizowano kości, które były zdeformowane. Ten przykład jest dowodem na to, że medycyna cały czas idzie do przodu i stwarza możliwości o których jeszcze kilka lat temu byśmy nawet nie pomyśleli. Według mnie to bardzo dobrze, że rzeczy, które w przeszłości były wykorzystywane do zupełnie innych celów obecnie znajdują swoje zastosowanie w medycynie. Jak wiemy drukarki 3D początkowo były stosowane do mniej poważnych celów. Tworzono proste figury przestrzenne i inne obiekty. Wraz z upływem czasu i postępu technologicznego z roku na rok, te drukarki mogły tworzyć coraz dokładniejsze i bardziej precyzyjne prace. Warto zaznaczyć, że w tworzeniu podobnych projektów biorą często udział młodzi naukowcy. Nie zawsze dysponują oni wystarczającymi środkami, dlatego według mnie bardzo ważne jest aby wspierać ich w miarę możliwości. Często udaje im się dostać dofinansowanie z Unii Europejskiej, jednak nie zawsze jest to takie proste. A przecież czasami brakuje naprawdę niewiele pieniędzy aby móc rozpocząć lub kontynuować dany projekt. W tym przypadku co ciekawe projekt opracował student. Według mnie potencjał polskich studentów jest naprawdę bardzo duży. Często biorą oni udział w międzynarodowych projektach, które wiele wnoszą do nauki oraz medycyny. W tym wypadku nie jest inaczej. Odtworzenie wątroby w trójwymiarze wydaje się być bardzo dużym ułatwieniem nie tylko dla młodych lekarzy, którzy dopiero zaczynają się uczyć, ale również dla bardziej doświadczonych operatorów. Każde kolejne badanie chociażby poprzez zobrazowanie sprawia, że zaplanowanie przebiegu jest dużo łatwiejsze oraz przewidywalne. Różnica pomiędzy cenami jakie wynoszą za model stworzony w Polsce, w porównaniu do tych stworzonych za granicą jest ogromna. W szczególności jeżeli chodzi o naszą służbę zdrowia tworzenie modeli w cenach zagranicznych zapewne nie byłaby tak powszechna, jak tych które opracował polski student. Dzięki temu diagnoza pacjenta będzie dużo łatwiejsze, przez co zaoszczędzi się czas, a także pieniądze, ponieważ nie będą wykonywane dalsze badania, które będą służyły do postawienia odpowiedniego rozpoznania, które nie zawsze jest takie oczywiste jakby się mogło wydawać. Dzięki temu uniknie się także błędów. Wydaje mi się, że również takie modele wątroby mogą posłużyć studentom podczas edukacji na różnych przedmiotach, zaczynając chociażby od anatomii. Dużo łatwiej jest zapoznać się i wyobrazić sobie szczegóły jeżeli są one przedstawione tak jak wyglądają w rzeczywistości. W ostatnim czasie słyszy się również o tym, że w chirurgii szczękowo-twarzowej coraz częściej stosuje się drukarki trójwymiarowe do tworzenia fragmentów kości. Bardzo często w wyniku wypadków, czy w wyniku rozwoju choroby nowotworowej zostaje zniszczona znaczna część struktury kostnej w obrębie twarzoczaszki. Wielu pacjentom, zależy na tym aby twarz po operacji wyglądała możliwie najbardziej estetycznie, a chory po niej mógł się czuć swobodnie. Co istotne musi ona również być funkcjonalna. Jeszcze do niedawna najpowszechniejszym rozwiązaniem były chociażby przeszczepy z kości strzałkowej lub talerza kości biodrowej. To wiązało się jednak z dodatkowymi ranami na ciele pacjenta, przez co operacja stawała się bardziej obciążająca, szczególnie jeżeli pacjentami są osoby starsze. Problem ten zostaje powoli eliminowany poprzez tworzenie implantów, które mogą zastąpić chociażby fragment żuchwy czy znaczną część szczęki, która musiała być usunięta. Po takim zabiegu efekt estetyczny jest bardzo dobry. Wiedząc o coraz to nowszych możliwościach jakie daje pacjentom medycyna, dużo chętniej podchodzą oni do zabiegów, a jak wiemy jest to bardzo kluczowe jeżeli chodzi o sukces całego leczenia. W bieżącym miesiącu polscy naukowcy będą starać się wytworzyć w pełni unaczynioną trzustkę. Będzie to tak zwana bioniczna trzustka. Tylko w naszym kraju na cukrzycę I typu choruje około 200 tysięcy pacjentów. Prawidłowo prowadzona insulinoterapia okazuje się być bardzo skuteczna, jednak u części pacjentów nie jest możliwe uniknięcie powikłań. W takich przypadkach rozwiązaniem wydaje się być przeszczep trzustki lub samych wysp trzustkowych. Taki zabieg nie należy jednak do najprostszych i może wiązać się z niepowodzeniem. Problemem jest również bardzo mała liczba tych narządów do przeszczepu, a także konieczność stosowania długotrwałej terapii immunosupresyjnej. Komórki, z których bioniczna trzustka byłaby tworzona, mają pochodzić z tkanek własnych pacjenta, co nie będzie wiązało się z koniecznością leczenia immunosupresyjnego. To według mnie jeden z najmocniejszych argumentów, które przemawiają za tym jak wielkim osiągnięciem jest stworzenie bionicznej trzustki.
Wydaje mi się, że druk w technologii trójwymiarowej w niedalekiej przyszłości całkowicie zrewolucjonizuje medycynę. Już dzisiaj przedmioty wydrukowane dzięki niej znajdują szerokie zainteresowanie, które pozwala przeprowadzać operacje, które do niedawna były niemożliwe do zrealizowania. Bardzo wiele korzystnych rozwiązań w technologii 3D wprowadzili na rynek polscy naukowcy. Jest to potwierdzenie na to, że są oni w światowej czołówce w wielu dziedzinach medycyny. Powinniśmy być dumni dzięki licznym osiągnięciom naszych naukowców. Ważnym aspektem tego, że różnego projekty powstają w naszym kraju jest to, że prawdopodobnie dostęp do tych osiągnięć będzie dużo łatwiejszy oraz tańszy, co jest oczywiście bardzo istotne. Naukowcy z Politechniki Łódzkiej pracują obecnie nad stworzeniem cewki moczowej w technologii druku 3D, która znajdzie swoje zastosowanie w urologii, zwłaszcza dziecięcej. Biodrukarki jako “tusz” będa wykorzystywać biomateriał. W olsztyńskim szpitalu druk 3D również znalazł ciekawe zainteresowanie. Dzięki niemu możliwe jest projektowanie i tworzenie przez specjalistów implantów, dzięki którym można odbudować fragmenty oczodołu lub zęby. Stworzone wszczepy dużo lepiej są dopasowane do struktur organizmu, a wszczepienie ich zajmuje mniej czasu, co sprawia, że operacja trwa krócej, co jest korzystne zarówno dla lekarzy oraz całego personelu medycznego, ale także i pacjenta. Wcześniej stosowane tytanowe siatki były dostosowywane w trakcie trwania operacji. Aktualnie jest to możliwe przed rozpoczęciem zabiegu. Dzięki temu ryzyko powikłań, które powstały podczas operacji takich jak chociażby podwójne widzenie znacznie się zmniejszyło. Pacjenci dzięki temu, że zabieg trwa krócej przyjmują mniejszą ilość środków przeciwbólowych oraz przeciwzapalnych co z pewnością nie jest obojętne dla ich zdrowia. Wydaje mi się to mieć kluczowe znaczenie chociażby w przypadku starszych osób, które są poddawane terapii onkologicznej i ich nerki, wątroba, a także przewód pokarmowy mogą być w znacznym stopniu uszkodzone. Otrzymany model może posłużyć również młodym lekarzom do edukacji oraz do objaśnienia pacjentowi w jaki sposób będzie przebiegała operacja. Bardzo często takie wyjaśnienie potrafi uspokoić pacjenta, który w znacznie mniejszym stopniu oczekuje na zabieg. Coraz częściej wydrukowane przedmioty służą do celów edukacyjnych. W Australii na jednej z uczelni drukuje się kości, które następnie są wykorzystywane do tego aby studenci mogli jak najlepiej zapoznać się z ich budową. Bardzo duże zastosowanie druk trójwymiarowy znajduje również w wykonywaniu protez, np kończyn. Wytworzenie ich w pewnej technologii pozwala na oszczędności rzędu 40 procent ceny standardowej protezy. Co więcej, dzięki temu, że nowoczesna proteza będzie mogła być w pełni dopasowana nie będą konieczne amputacje, których celem jest stworzenie takich warunków, które odpowiadają standardowej protezie, co z pewnością jest bardzo dobrą informacją dla wielu pacjentów. Czytałam jakiś czas temu o tym, że na Uniwersytecie w Tel Awiwie udało się stworzyć przy pomocy wspomnianej przeze mnie technologii pierwsze na świecie sztuczne serce. Moim zdaniem jest to coś o czym powinien usłyszeć cały świat! Co więcej do jego wytworzenia zostały użyte komórki pacjenta, co z pewnością zmniejsza ryzyko odrzutu oraz sprawi, że leczenie immunosupresyjne nie będzie tak obciążające dla pacjenta. Co prawda wytworzone serce jest wielkości królika, jednak naukowcy są pomyślni co do tego, że uda im się stworzyć o wielkości odpowiadającej sercu człowieka. Przeszczepy tego narządu są póki co jedyną formą leczenia schyłkowej niewydolności serca. Doskonale wiemy o tym, że problem z ilością tych narządów, które są dostępne do przeszczepu chociażby w naszym kraju jest bardzo duży. Możliwość stworzenia serca w technologii druku trójwymiarowego rozwiązałoby problem z brakiem dawców tego narządu, co z pewnością przyczyniłoby się do uratowania życia milionów ludzi na całym świecie. Bardzo dobrze, że w naszym kraju myśli się przyszłościowo jeżeli chodzi o druk 3D. Na Wydziale Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej w Gliwicach studenci uczą się tego w jaki sposób tworzyć możliwie najbardziej spersonalizowane wyroby medyczne. Dzięki temu są one bardziej dokładne co znacznie skraca czas rekonwalescencji. Wydaje mi się, że zapotrzebowanie na specjalistów, którzy będa zajmować się drukiem 3D będzie z czasem coraz większe. Konieczne więc wydaje się być edukowanie kolejnych osób, które będą w stanie projektować i wykonywać wspomniane wyroby medyczne. Połączenie umiejętności tych specjalistów z ogromną wiedzą naszych lekarzy z pewnością zaowocuje w przyszłości licznymi sukcesami.
Wiele czynników może przyczynić się do tego, że wątroba zostanie uszkodzona do takiego stopnia, że jej regeneracja nie będzie możliwa. Jeżeli chodzi o schorzenia wątroby to warto jest wspomnieć o niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby, która może dotyczyć nawet 9 milionów Polaków. Jakiś czas temu w licznych miastach w naszym kraju przeprowadzono bardzo ciekawą kampanię. Utworzono Mobilne Punkty Badania Wątroby, w których była możliwość przeprowadzania badań diagnostycznych pod kątem wspomnianego schorzenia, a także stłuszczenia wątroby. Po wykonanym badaniu pacjent otrzyma wynik, który będzie mógł skonsultować ze swoim lekarzem prowadzącym. Szczególnie z tego typu badań powinni skorzystać pacjenci, którzy znajdują się w grupie ryzyka niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby. Wśród nich wymienia się osoby z nadwagą, otyłością, cukrzycą typu 2, chorobami sercowo-naczyniowymi, a także nadciśnieniem tętniczym. W leczeniu niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby kluczową może okazać się zmiana diety. Najlepszą dietą, która może jej zapobiec lub pomóc w regeneracji jest dieta śródziemnomorska. Dobrze aby stopniowo zmniejszać masę ciała, średnio 0,5 kilograma na tydzień. W badaniach wykazano, że zmniejszenie wyjściowej masy ciała o 7 procent przyczynia się do zmniejszenia stłuszczenia wątroby, a także występującego w niej stanu zapalnego. Kaloryczność diety powinna wynosić 1200-1500 kalorii lub o 500-1000 kalorii dziennie w stosunku do wartości wyjściowej. Dobrze aby zwiększyć ilość spożywanych owoców oraz warzyw, ryb, produktów pełnoziarnistych, roślin strączkowych, orzechów i nasion. Konieczne jest wyeliminowanie czerwonego i przetworzonego mięsa, słodyczy, rafinowanych zbóż. Chorzy powinni dostarczać także mniejszych ilości fruktozy, która sprzyja otyłości trzewnej, zapaleniu wątroby i jej włóknieniem, a także insulinoopornością. Konieczne jest także zachęcenie do aktywności fizycznej, która w przypadku większości chorób przynosi świetne efekty. W ciągu tygodnia powinno być wykonywane 150-300 minut ćwiczeń o umiarkowanej aktywności lub 75-150 minut aktywności, która jest intensywniejsza. W naszym kraju niestety wiele osób nie jest w stanie diametralnie zmienić swoich nawyków, nawet jeśli wiedzą, że może to korzystnie wpłynąć na ich stan zdrowia. Niestety wciąż jest wiele do zrobienia jeśli chodzi o świadomość naszego społeczeństwa dotycząca chorób cywilizacyjnych. Poziom wiedzy na temat chorób wątroby jest bardzo niski w naszym kraju, co z pewnością trzeba zmienić w niedalekiej przyszłości. Przewlekle występująca niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby jest niezwykle groźna ponieważ może przyczyniać się do jej włóknienia, dalej marskości i w konsekwencji do nowotworu. Najczęstszymi pacjentami z tą chorobą wątroby są mężczyźni z otyłością brzuszną, dyslipidemią, cukrzycą typu 2, zespołem metabolicznym, obturacyjnym bezdechem sennym, a czasem niedoczynnością tarczycy. Wiele mówi się o skuteczności aktywności fizycznej w redukowaniu ryzyka rozwoju niektórych nowotworów. Podobnie jest także w przypadku raka wątroby. Jeżeli chodzi o redukowanie ryzyka rozwoju tego raka to wspomina się także o piciu kawy. Systematyczne jej picie redukuje ryzyko zachorowania na tego raka o 3 procent. Związane jest to z tym, że kawa wykazuje bardzo silne działanie antyoksydacyjne, chroniąc nasze komórki przed uszkodzeniem. Umieralność na tego raka jest wysoka z uwagi na to, że jest on diagnozowany w zbyt zaawansowanym stadium. Po zdiagnozowaniu pacjenci przeżywają średnio około jednego roku. Wśród objawów, które mogą sugerować rozwój raka wątroby wymienia się utratę wagi, brak apetytu, ból brzucha, gorączka, zażółcenie skóry, krwawienie z przewodu pokarmowego, a także obrzęku nóg. W skali globalnej rak wątroby jest piątym co do częstości występowania nowotworem złośliwym. Jeżeli chodzi o śmiertelność znajduje się na czwartym miejscu. Jednym z nowotworów wątroby jest rak wątrobowokomórkowy. Jest to najczęściej występujący nowotwór tego narządu, ponieważ stanowi aż 90 procent przypadków zmian. Wciąż mówi się o nim zbyt mało z uwagi na to, że najczęstszą przyczyną jego występowania jest nadużywanie alkoholu. Wiele zmian nowotworowych powstaje w wyniku marskości wątroby. Jeżeli dojdzie do jej rozwoju, to główną metodą aby zatrzymać dalszą progresję jest odstawienie czynnika, który przyczynił się do jej wystąpienia, w tym wypadku alkoholu. Problemem jest jednak to, że marskość sama w sobie jest nieuleczalna. Inną przyczyną jest zakażenie wirusowe, które dotyka wątrobę. Należy też zwrócić uwagę na stosowanie środków antykoncepcyjnych, bowiem wieloletnia terapia również może niekorzystnie wpływać na wątrobę. W przypadku licznych chorób wątroby jedynym ratunkiem dla chorego jest jej przeszczep. Wirus zapalenia wątroby typu C jest wysoce zakaźny i istnieje możliwość przenoszenia go drogą płciową. W naszym kraju prawdopodobnie około 200 tysięcy osób może być nim zarażonych. Dzięki odkryciu, które miało miejsce w zeszłym roku jesteśmy w stanie skuteczniej diagnozować i leczyć tę chorobę zakaźną. Problemem jest to, że pacjenci przez wiele lat mogą chorować bezobjawowo. Taki proces może trwać nawet 20-30 lat co przyczynia się do znacznego uszkodzenia wątroby, a w konsekwencji jej marskości i niewydolności i również nowotworu. Dobrą informacją jest to, że nowe terapie w leczeniu wirusowego zapalenia wątroby typu C są dostępne i refundowane. W naszym kraju nowo narodzone dzieci są szczepione przeciwko wirusowi HBV. Taka forma profilaktyki jest zalecana również starszym osobom, które czekają na zabieg w szpitalu. Średni okres wylęgania tego wirusa trwa około 60-90 dni, a może trwać nawet pół roku. Jeżeli chodzi o terapię tego zakażenia to zwraca się uwagę na odpoczynek oraz unikanie obciążania wątroby. Warto jest stosować lekkostrawną dietę, pić duże ilości wody oraz przede wszystkim unikanie spożywania alkoholu oraz palenia papierosów. W bardziej zaawansowanych stadiach stosuje się farmakoterpię, której celem jest ograniczenie namnażania się wirusa w organizmie. Wirus HBV nie wykazuje działania teratogennego. W niektórych przypadkach zaleca się jednak aby poczekać z planowaniem ciąży do momentu zakończenia leczenia przez kobietę zakażoną, ale w większym stopniu ma to związek ze stosowanymi lekami, które mogą być szkodliwe dla rozwijającego się dziecka. Istnieje jednak modyfikacja leków, tak by dziecko było w pełni bezpieczne. Po narodzinach podaje się mu standardową dawkę szczepionki przeciwko WZW typu B oraz swoistą immunoglobulinę przeciwko HBsAg. Do powikłań WZW typu B zalicza się przede wszystkim marskość wątroby, która u 8-20 procent chorych występuje w ciągu 5 lat. Ryzyko tego powikłania staje się większe jeżeli pacjent choruje dodatkowo na HIV lub HCV. Ostatnio coraz więcej mówi się o wirusowym zapaleniu wątroby typu C. Wirus przyczyniający się do rozwoju tej choroby przenosi się głównie drogą pokarmową, podobnie jak WZW typu A. Warto jest zwrócić uwagę, że tylko on spośród wirusów wątroby może występować także u zwierząt. Skutkuje to tym, że kontakt z zakażonym zwierzęciem, a także spożycie zakażonego mięsa może stanowić dla nas zagrożenie. Wirus HEV zostaje całkowicie inaktywowany dopiero po ogrzewaniu przez godzinę w temperaturze wynoszącej 66 stopni Celsjusza. W wyższej temperaturze zabicie go jest dużo łatwiejsza i wymaga mniejszej ilości czasu. Ostatnio w dziedzinie transplantologii da się zauważyć znaczny postęp. Przykładowo naukowcy ze Szwajcarii opracowali urządzenie, dzięki któremu możliwie jest przechowywanie wątroby poza ciałem nawet przez tydzień. Będąc w tej aparaturze wątroba funkcjonuje tak jakby cały czas była częścią organizmu. Dzięki takiemu rozwiązaniu prawdopodobnie będzie możliwie przeprowadzenie większej ilości transplantacji. Jak na razie urządzenie zostało przetestowane na zwierzętach. Ciekawym aspektem jest to, że możliwa jest także regeneracja wątroby, jeśli w jakimś stopniu została ona uszkodzona. Pozwala na usunięcie z niej złogów tłuszczu i produktów ubocznych metabolizmu.
Bioinżynierom z Teksasu za pomocą druku 3D udało się opracować urządzenie imitujące działanie naturalnej trzustki, a także specjalny materiał hydrożelowy stanowiący osłonę dla sprzętu. Dzięki temu praca sprzętu nie zostaje zakłócona, a organizm nie odrzuca sztucznego organu. W ramach trzyletniego projektu naukowego badacze z Teksasu skupią się na tym, aby sztuczna trzustka we właściwym momencie reagowała na różny poziom cukru we krwi i w razie potrzeby uwalniała insulinę w idealnym momencie, w taki sposób, by było to najkorzystniejsze dla pacjenta. Technologia biodruku posłużyła naukowcom do opracowania techniki wytwarzania trójwymiarowych rusztowań wspomagających leczenie złamanych kości u pacjentów z cukrzycą. Rusztowanie to zbudowane jest z komórek macierzystych szpiku kostnego, morfogenicznego białka kości i makrofagów. Cukrzyca może zwiększać ryzyko złamań kości nawet o 300 procent. Wysoki poziom glukozy we krwi utrudnia też proces gojenia. Biodruk trójwymiarowy pozwoli więc usprawnić proces leczenia i ułatwić dostęp do skutecznych terapii.Na początku pandemii wywołanej koronawirusem okazało się, że szpitalom i innym placówkom medycznym nie tylko w naszym kraju brakuje odzieży ochronnej i innego wyposażenia. Prawie połowa lekarzy w Wielkiej Brytanii przyznawała, że jest zmuszona sama zaopatrywać się w odzież ochronną. W tej sytuacji społeczność zajmująca się drukiem trójwymiarowym włączyła się do produkcji takich urządzeń jak : ochronne maski, zawory tlenowe do wentylatorów, rozdzielacze do wentylatorów i respiratorów pozwalające na ich stosowanie dla kilku pacjentów, pałeczki do wymazów testów na koronawirusa, przyłbice, kabiny do kwarantanny, prowizoryczne respiratory utworzone z wyposażenia do nurkowania z akwalungiem, a nawet dźwignie pozwalające otworzyć drzwi łokciem. Bardzo ciekawym rozwiązaniem jest wytwarzanie w druku 3D łączników, pozwalających na podłączenie nawet czterech pacjentów do jednego respiratora. Ograniczenia dla urządzeń medycznych do walki z pandemią związane są najczęściej, ale nie jedynie, z brakiem możliwości ich dezynfekcji. Przykładowo, amatorskie drukarki 3D korzystające z ekstrudera wytwarzają przedmioty, które są porowate i mają bardziej szorstką powierzchnię. Nie da się ich w odpowiedni sposób zdezynfekować. Po sukcesie przy przygotowaniu specjalnego modelu 3D żyły zaatakowanej nowotworem, naukowcy z Politechniki Opolskiej planują szerszą współpracę z lekarzami. W planach jest stworzenie m.in. fantomów układu kostnego okolic miednicy i modeli tętnic przed zabiegami. Padła propozycja, żeby opracować formy, na których można by planować operacje wprowadzania stent-graftów do naczyń krwionośnych, w których zlokalizowany jest tętniak. Wprowadzenie stent-graftu do tętnicy lub żyły jest sposobem na jego zoperowanie. W tym przypadku, na podstawie przekrojów uzyskanych z rezonansu magnetycznego lub z tomografu komputerowego tworzy się model trójwymiarowy w którym można umieścić stent-graft, który później można wykorzystać w trakcie zabiegu. Kolejnym założeniem jest stworzenie fantomu układu kostnego okolic miednicy. To będzie model, na którym będą prowadzone badania ukierunkowane na zastosowania radioterapii nowotworów ginekologicznych. Fantom umożliwi badanie efektywności naświetlania radioterapeutycznego. Obecnie fantom jest w trakcie drukowania, praca nad nim wygląda inaczej niż praca nad żyłą. W przypadku żyły model, który opracowaliśmy odzwierciedlał tkanki miękkie, tutaj skupiam się na drukowaniu modelu, który odzwierciedla tkanki kostne. Po wydrukowaniu fantom będzie uzupełniony specjalnym żelem, który będzie reprezentował tkanki miękkie. W wielu przypadkach, gdy na skutek np. choroby nowotworowej fragment kości musi zostać usunięty, wykonuje się przeszczep z innej części ciała i uzupełnia brakujący fragment np. żuchwy czy kości czaszki.Technologia druku 3D daje nam możliwość stworzenia różnych kształtów w zależności od konkretnej sytuacji, np. określonej kości. Jeżeli wydrukuje się fragment ubytku kości po resekcji nowotworowej i chcemy wszczepić materiał, który zintegruje się z tkanką kostną, a następnie odbudują się nad nim komórki, musi najpierw zostać wysterylizowany, żeby nie wprowadzać do organizmu niepotrzebnych mikrobów. Wyzwaniem dla medycyny i bioinżynierii jest odbudowa całej krtani, ponieważ przeszczepienie jej od dawcy jest procedurą obarczoną wysokim ryzykiem, biorąc pod uwagę biozgodność i możliwą akceptację narządu. Istnieje wiele możliwości przezwyciężenia tych trudności. Jednym z najnowszych i najskuteczniejszych rozwiązań jest sztuczna krtań. Odpowiedni implant powinien być biokompatybilny i spersonalizowany dla każdego pacjenta. Do wykonania takiego implantu wykorzystuje się sztuczną porowatą krtań rusztowania pokrytą kolagenem i chondrocytami. Porowate rusztowania polimerowe są używane do imitowania struktury narządów i stały się kluczowym elementem trójwymiarowej hodowli komórek. Analiza obrazów pochodzących z nowoczesnych metod tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego o wysokiej rozdzielczości z możliwością rekonstrukcji trójwymiarowej umożliwia bardzo precyzyjne zaplanowanie allogenicznego podłoża rekonstrukcji. Spełnia ona warunek zabiegu ''spersonalizowanego''. Anatomia i fizjologia krtani determinują parametry fizykochemiczne materiałów użytych do allogenicznej budowy tego narządu. Stosowanie metalicznych pierwiastków takich jak tytan nie jest wskazane, ze względu na brak stabilności tak ciężkiej konstrukcji oraz niski stopień adhezji komórek. Wykorzystanie materiałów ceramicznych, np. apatytu, jest ryzykowne ze względu na mikrośrodowisko śluzu, które może powodować ich degradację. Innowacyjna metoda drukowania części ciała może być przełomem w rekonstrukcji twarzy i pourazowej chirurgii plastycznej.Nad drukarką 3D, która byłaby w stanie tworzyć chrząstki uszu czy nosa pracują walijscy naukowcy. Obecnie do pourazowych rekonstrukcji twarzy na przykład po wypadkach, oparzeniach, nowotworach skóry i wadach wrodzonych, wykorzystuje się tkankę chrząstki pacjenta, najczęściej pobieraną z żeber. Niestety, zabieg ten wiąże się z bliznowaceniem w miejscu pobrania i innymi powikłaniami. Zespół z sukcesem wyizolował ludzkie komórki macierzyste pochodzące z chrząstki nosowo-przegrodowej i wykazał, że mogą one wytwarzać macierz chrząstki poza organizmem człowieka. Co ważne, ta metoda nie wymaga przeprowadzania operacji w celu pobierania chrząstek z innych części ciała pacjenta, a zabieg jest niemal nieinwazyjny.Naukowcy z powodzeniem radzą sobie z drukowaniem komórek i biomateriałów, z których są zbudowane ludzkie tkanki, ale wciąż są dalecy od stworzenia całych funkcjonalnych narządów. Druk trójwymiarowy co prawda jest coraz częściej wykorzystywany w medycynie, np. do produkcji implantów stomatologicznych lub modeli wykorzystywanych przez chirurgów do symulowania przeprowadzanych operacji. Ponadto technologia pozwala na wykorzystanie biotuszu do produkcji komórek, które pozwoliłyby opracować w pełni funkcjonujące narządy. Aby go stworzyć, należy w pierwszej kolejności stworzyć przestrzenne rusztowanie, na którym można by osadzić komórki macierzyste różnicujące się i rozrastające w konkretne tkanki. Niestety, w tym momencie nie ma możliwości aby to zrobić metodami laboratoryjnymi, bo dostępne protokoły biologiczne nie pozwalają na organizację różnych gradientów i wzorców strukturalnych w tkankach, które nie są jednorodne. Dzieje się tak ponieważ nie ma kontroli nad tym, w które miejsce tkanki trafiają właściwe komórki. Takie możliwości oferuje natomiast druk w technice trójwymiarowej, który pozwala bioinżynierom na precyzyjne kierowanie komórek. To z kolei przekłada się na lepsze organoidy, a w końcu może i umożliwić tworzenie organów. Naukowcom z Teksasu udało się wydrukować sztuczny organ, który gdy pojawia się taka konieczność uwalnia odpowiednią ilość hormonu regulującego poziom cukru we krwi. Na dodatek nowy wynalazek jest skuteczniejszy niż prototypy podobnych urządzeń, które powstały na świecie do tej pory. Choć postęp badań nad cukrzycą we współczesnej medycynie jest znaczący, a nawet inteligentne plastry dostarczające pacjentom insulinę nie są dużym zaskoczeniem, to sztuczna trzustka zdolna do wytwarzania insuliny stanowi dużo większe wyzwanie. Pionierami w tej dziedzinie są naukowcy z naszego kraju, którym już kilka lat temu jako pierwszym na świecie udało się wydrukować za pomocą technologii trójwymiarowej bioniczny odpowiednik tego organu