Elundite asendustehnoloogia: suur samm kunstlike elundite siirdamise suunas

• Autor:
• autori nimi

  Quantumrun Foresight
• November 4, 2021

3D-prinditud elundite arendamine pakub potentsiaalset lahendust elundisiirdamise väljakutsetele, pakkudes funktsionaalseid ja jätkusuutlikke alternatiive. Sellised saavutused nagu regeneratiivsete maksarakkude tuvastamine ja tehiskoe loomine on toonud meid lähemale 3D-prinditud elundite tegelikkusele. Sellel häirival tehnoloogial on tervishoiust kaugemale ulatuv mõju, sealhulgas kosmose mõju uurimine inimkehale, kirurgiliste tavade muutmine ja regeneratiivse meditsiini revolutsiooniline muutmine. 

Organite asendustehnoloogia kontekst

Elundite siirdamine on pikka aega olnud väljakutseid täis, peamiselt keeruliste protseduuride ja sobivate elundidoonorite puudumise tõttu. Protsess ei puuduta ainult siirdamise kirurgilist tegevust, vaid hõlmab ka eluaegset pühendumist operatsioonijärgsele jälgimisele ja hooldusele. See samm tagab, et retsipiendi keha ei lükka uut elundit tagasi ja et see toimib ettenähtud viisil. Sellest tulenevalt pöörduvad meditsiiniringkonnad, sealhulgas teadusasutused ja ülikoolid nende probleemide lahendamiseks uuenduslike tehnoloogiate poole, pöörates erilist tähelepanu 3D-printimise tehnoloogiale, et toota funktsionaalseid ja jätkusuutlikke kudesid ja elundeid.

Selles valdkonnas on tehtud olulisi edusamme, mitmete murranguliste saavutustega, mis on viinud meid 3D-prinditud elundite tegelikkusele lähemale. 2019. aastal kasutasid Londoni King's College'i teadlased RNA sekveneerimist, et tuvastada teatud tüüpi maksarakud, millel on potentsiaalsed regeneratiivsed omadused. See avastus võib sillutada teed 3D-prinditud maksakudede loomisele, mis võivad potentsiaalselt ebaõnnestunud kudede asendada või toetada. 

2021. aastal lõid Põhja-Carolina teadlased koostöös riikliku aeronautika- ja kosmoseametiga (NASA) vaskulaarsete kudede väljakutse jaoks 3D-printimise tehnoloogiat kasutades tehiskude. See saavutus võib viia suuremate, keerukamate kudede ja lõpuks tervete elundite loomiseni. Sarnasel viisil suutis Nottingham Trenti ülikooli teadlane toota 3D-prinditud maksamudeli, kasutades tegelike vähihaigete skaneeringuid.

Häiriv mõju

NASA tunnistab tehisorganite potentsiaali kosmose mõju uurimisel inimkehale, eesmärgiga valmistada astronaute paremini ette pikaajalisteks kosmosemissioonideks. 3D-prinditud elundeid kasutades saavad teadlased simuleerida inimkeha füsioloogilisi reaktsioone kosmosekeskkonnale, võimaldades neil ennetada ja leevendada võimalikke terviseriske. See uurimus võib viia läbimurdeni mikrogravitatsiooni ja kiirgusega kokkupuute mõju mõistmisel, suurendades lõpuks meie võimet kosmost uurida.

Lisaks võimaldab keeruka 3D-printimise tehnoloogia väljatöötamine luua täpseid elundite koopiaid, sealhulgas keerulist veresoonte võrgustikku. See edasiminek avab uksed kaugoperatsioonideks ja täpsemateks operatsioonideks, kasutades robotsüsteeme. Kirurgid saaksid neid koopiaid kasutada keerukate protseduuride harjutamiseks, hindamatute teadmiste saamiseks ja oma oskuste lihvimiseks enne tegelike operatsioonide läbiviimist. Lisaks võib robootika ja 3D-printimise integreerimine kirurgilistesse protseduuridesse võimaldada vähem invasiivseid tehnikaid, minimeerida traumasid ja kiirendada patsientide taastumist.

Kuna teadlased uurivad 3D-prinditud elundite keerukust sügavamale, loodavad nad avastada taastumisvõimega rakke. Need avastused võivad muuta regeneratiivse meditsiini valdkonna, pakkudes alternatiive elundite siirdamisele. Kui suudame konkreetsete rakkude regeneratiivset potentsiaali ära kasutada, võib see siirdamise vajaduse täielikult kaotada, mis toob kaasa isikupärastatud ravi, mis stimuleerib keha enda paranemisprotsesse. See paradigma muutus avaldaks sügavat mõju üksikisikutele, tervishoiusüsteemidele ja valitsustele, kuna see võib leevendada elundite puudusest tulenevat koormust, vähendada kulusid ja parandada patsientide elukvaliteeti kogu maailmas.

Elundite asendustehnoloogia tagajärjed

Elundite asendustehnoloogia laiemad tagajärjed võivad hõlmata järgmist:

• Meditsiinikoolid ja teadusasutused toodavad lõpuks doonoritelt kogutud elundite asemel masstootvaid kunstlikke elundeid.
• Täiustatud väljaõpe kirurgidele, et harjutada tehisorganite keerulisi ja üksikasjalikke operatsioone laserite või robotkäte abil.
• Võimalik tervete jäsemete 3D-printimine inimestele, kes võisid kannatada traumaatilise õnnetuse all.
• Selle tehnoloogia rakendamine erinevate lihatoodete tootmisel toiduainetööstusele.
• Parem juurdepääs 3D-prinditud elunditele muudab terviseerinevused ümber, tagades ebasoodsa taustaga isikutele võrdsed võimalused elupäästvaks raviks.
• Töökohtade kadumine elundite hankimise ja transpordi sektorites, aga ka uued võimalused 3D-printimise tehnoloogiate projekteerimisel, tootmisel ja hooldamisel.
• Valitsused tegelevad regulatiivsete väljakutsetega ja loovad tugevad raamistikud 3D-prinditud elundite eetiliseks ja ohutuks kasutamiseks, tasakaalustades innovatsioonivajaduse patsientide ohutuse ja privaatsuse tagamisega.
• 3D-prinditud elundite kättesaadavus suurendab kasvavat nõudlust elundite siirdamise järele, eriti vananeva elanikkonna tõttu, lühendades ooteaegu ja parandades üldisi tervishoiutulemusi.
• Tervishoiutöötajad, kes omandavad operatsioonisaalides uusi oskusi ja kohanevad muutuvate rollidega, nõuavad pidevat koolitust ja erialast arengut.
• Elundite hankimise ja transpordiga seotud süsiniku jalajälg on minimaalne, aidates kaasa jätkusuutlikuma tervishoiusüsteemi loomisele.

Küsimused, mida kommenteerida

• Kas kaaluksite vajadusel tehisorgani siirdamist? Miks või miks mitte?
• Kuidas teie arvates 3D-printimise tehnoloogia tulevikus areneb?