เทคโนโลยีทดแทนอวัยวะ: ก้าวสำคัญสู่การปลูกถ่ายอวัยวะเทียม

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• November 4, 2021

การพัฒนาอวัยวะจากการพิมพ์ 3 มิติเป็นทางออกที่เป็นไปได้สำหรับความท้าทายของการปลูกถ่ายอวัยวะ ซึ่งเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้และยั่งยืน ความสำเร็จเช่นการระบุเซลล์ตับที่สร้างใหม่และการสร้างเนื้อเยื่อเทียมทำให้เราเข้าใกล้ความเป็นจริงของอวัยวะที่พิมพ์ 3 มิติมากขึ้น เทคโนโลยีก่อกวนนี้มีความหมายนอกเหนือจากการดูแลสุขภาพ รวมถึงการศึกษาผลกระทบของพื้นที่ในร่างกายมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงแนวทางการผ่าตัด และการปฏิวัติเวชศาสตร์ฟื้นฟู 

บริบทของเทคโนโลยีทดแทนอวัยวะ

การปลูกถ่ายอวัยวะเต็มไปด้วยความท้าทายมาอย่างยาวนาน สาเหตุหลักมาจากขั้นตอนที่ซับซ้อนและขาดผู้บริจาคอวัยวะที่เข้ากันได้ กระบวนการนี้ไม่เพียงเกี่ยวกับการผ่าตัดปลูกถ่ายเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับความมุ่งมั่นตลอดชีวิตในการตรวจสอบและบำรุงรักษาหลังการผ่าตัด ขั้นตอนนี้ทำให้แน่ใจว่าร่างกายของผู้รับไม่ปฏิเสธอวัยวะใหม่และทำงานได้ตามที่ตั้งใจไว้ ด้วยเหตุนี้ วงการแพทย์รวมถึงองค์กรวิจัยและมหาวิทยาลัยต่างๆ จึงหันมาใช้เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โดยเน้นไปที่เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อผลิตเนื้อเยื่อและอวัยวะที่ใช้งานได้และยั่งยืน

มีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านนี้ ด้วยความสำเร็จที่ก้าวล้ำหลายอย่างที่ทำให้เราเข้าใกล้ความเป็นจริงของอวัยวะที่พิมพ์ 3 มิติมากขึ้น ในปี 2019 นักวิจัยจาก King's College ในลอนดอนใช้การจัดลำดับ RNA เพื่อระบุเซลล์ตับประเภทหนึ่งที่มีคุณสมบัติในการฟื้นฟูที่มีศักยภาพ การค้นพบนี้อาจปูทางไปสู่การสร้างเนื้อเยื่อตับที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งอาจทดแทนหรือรองรับเนื้อเยื่อที่เสียหายได้ 

ในปี 2021 นักวิจัยในนอร์ทแคโรไลนาร่วมกับองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) ประสบความสำเร็จในการสร้างเนื้อเยื่อเทียมโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับการแข่งขันเนื้อเยื่อหลอดเลือด ความสำเร็จนี้อาจนำไปสู่การสร้างเนื้อเยื่อที่ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนขึ้น และท้ายที่สุดคืออวัยวะทั้งหมด ในทำนองเดียวกัน นักวิจัยจาก Nottingham Trent University ก็สามารถสร้างแบบจำลองตับที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติโดยใช้การสแกนจากผู้ป่วยมะเร็งจริง

ผลกระทบก่อกวน

NASA ตระหนักถึงศักยภาพของอวัยวะเทียมในการศึกษาผลกระทบของอวกาศที่มีต่อร่างกายมนุษย์ โดยมีเป้าหมายเพื่อเตรียมนักบินอวกาศให้ดียิ่งขึ้นสำหรับภารกิจอวกาศระยะยาว ด้วยการใช้อวัยวะที่พิมพ์ 3 มิติ นักวิทยาศาสตร์สามารถจำลองการตอบสนองทางสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์ต่อสภาพแวดล้อมในอวกาศ ทำให้สามารถคาดการณ์และลดความเสี่ยงด้านสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นได้ การวิจัยนี้อาจนำไปสู่ความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจผลกระทบของสภาวะไร้น้ำหนักและการได้รับรังสี ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการสำรวจอวกาศในท้ายที่สุด

ยิ่งไปกว่านั้น การพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ซับซ้อนช่วยให้สามารถสร้างสำเนาอวัยวะที่แม่นยำ รวมถึงเครือข่ายหลอดเลือดที่สลับซับซ้อน ความก้าวหน้านี้เปิดประตูสู่การผ่าตัดระยะไกลและการผ่าตัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยใช้ระบบหุ่นยนต์ ศัลยแพทย์สามารถใช้แบบจำลองเหล่านี้เพื่อฝึกฝนขั้นตอนที่ซับซ้อน รับข้อมูลเชิงลึกที่ประเมินค่าไม่ได้ และฝึกฝนทักษะก่อนที่จะทำการผ่าตัดจริง นอกจากนี้ การผสานรวมของวิทยาการหุ่นยนต์และการพิมพ์ 3 มิติในขั้นตอนการผ่าตัดสามารถเปิดใช้งานเทคนิคที่รุกรานน้อยลง ลดการบาดเจ็บให้เหลือน้อยที่สุด และเร่งการฟื้นตัวของผู้ป่วย

ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์เจาะลึกลงไปในความซับซ้อนของอวัยวะที่พิมพ์ 3 มิติ พวกเขาหวังว่าจะค้นพบเซลล์ที่มีความสามารถในการสร้างใหม่ การค้นพบเหล่านี้สามารถปฏิวัติวงการเวชศาสตร์ฟื้นฟู โดยนำเสนอทางเลือกแทนการปลูกถ่ายอวัยวะ หากเราสามารถควบคุมศักยภาพในการฟื้นฟูของเซลล์เฉพาะได้ ก็อาจขจัดความจำเป็นในการปลูกถ่ายทั้งหมด ซึ่งนำไปสู่การรักษาเฉพาะบุคคลที่จะกระตุ้นกระบวนการบำบัดของร่างกาย การเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์นี้จะส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อบุคคล ระบบการรักษาพยาบาล และรัฐบาล เนื่องจากสามารถแบ่งเบาภาระการขาดแคลนอวัยวะ ลดค่าใช้จ่าย และปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยทั่วโลก

นัยของเทคโนโลยีการเปลี่ยนอวัยวะ

ความหมายที่กว้างขึ้นของเทคโนโลยีการเปลี่ยนอวัยวะอาจรวมถึง:

• ในที่สุดโรงเรียนแพทย์และสถาบันวิจัยก็ผลิตอวัยวะเทียมเฉพาะบุคคลจำนวนมากแทนอวัยวะที่เก็บเกี่ยวจากผู้บริจาค
• ปรับปรุงการฝึกอบรมศัลยแพทย์เพื่อฝึกการผ่าตัดอวัยวะเทียมที่ซับซ้อนและมีรายละเอียดโดยใช้เลเซอร์หรือแขนหุ่นยนต์
• การพิมพ์ 3 มิติของแขนขาทั้งตัวในท้ายที่สุดสำหรับผู้ที่อาจประสบอุบัติเหตุที่กระทบกระเทือนจิตใจ
• การนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ต่างๆ สำหรับอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร
• เพิ่มความสามารถในการเข้าถึงอวัยวะที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ลดความเหลื่อมล้ำทางสุขภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าบุคคลจากภูมิหลังที่ด้อยโอกาสมีโอกาสเท่าเทียมกันในการรักษาช่วยชีวิต
• การสูญเสียงานในภาคการจัดหาอวัยวะและการขนส่ง แต่ยังรวมถึงโอกาสใหม่ในการออกแบบ การผลิต และการบำรุงรักษาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
• รัฐบาลจัดการกับความท้าทายด้านกฎระเบียบและกำหนดกรอบการทำงานที่แข็งแกร่งสำหรับการใช้อวัยวะที่พิมพ์ 3 มิติอย่างมีจริยธรรมและปลอดภัย สร้างสมดุลระหว่างความต้องการนวัตกรรมกับการรับรองความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของผู้ป่วย
• ความพร้อมใช้งานของอวัยวะที่พิมพ์ 3 มิติช่วยปรับปรุงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปลูกถ่ายอวัยวะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อประชากรสูงอายุเพิ่มขึ้น ลดเวลารอคอย และปรับปรุงผลลัพธ์ด้านสุขภาพโดยรวม
• บุคลากรทางการแพทย์ที่ต้องการทักษะใหม่ๆ และปรับตัวเข้ากับบทบาทที่เปลี่ยนไปในห้องผ่าตัด ซึ่งจำเป็นต้องมีการฝึกอบรมและพัฒนาวิชาชีพอย่างต่อเนื่อง
• ลดรอยเท้าคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาอวัยวะและการขนส่ง เอื้อต่อระบบการรักษาพยาบาลที่ยั่งยืนมากขึ้น

คำถามที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับ

• คุณจะพิจารณาปลูกถ่ายอวัยวะเทียมหากจำเป็นหรือไม่? ทำไมหรือทำไมไม่?
• คุณคิดว่าเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติจะมีวิวัฒนาการอย่างไรในอนาคต?