STROJIRENSTVI.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Budoucnost 3D „biotisku“ spočívá ve výzkumu biologických materiálů

Sdílejte tento článek na Twitteru
17. 5. 2017, | 2 komentáře

Multidisciplinární aditivní technologie vychází ze zkušeností napříč všemi obory a stále v sobě ukrývá vysoký potenciál. Odborníci si stále zahrávají s myšlenkou, zda budeme tisknout lidské orgány. Zajímavý pohled na 3D „biotisk“ z biologických materiálů představil profesor Katsushi Kunimoto na konferenci Science in the Age of Experience 2017 v Chicagu.

Katsushi Kunimoto je vizionářem a profesorem na univerzitní nemocnici v Nagoja v Japonsku. V roli vedoucího vývojového centra se zabývá moderními trendy a výzkumem biologických materiálů a jeho specializací je uplatnění biologického 3D tisku při transplantaci lidských orgánů. Své dosavadní poznatky s multifyzikálními materiálovými vlastnostmi biologických materiálů shrnul v rámci inspirativní prezentace na konferenci v Chicagu.

O 3D biotisku hovořil na konferenci Science in the Age of Experience 2017 v Chicagu profesor a vizionář Katsushi Kunimoto . Foto: Marek Pagáč

O 3D biotisku hovořil na konferenci Science in the Age of Experience 2017 v Chicagu profesor a vizionář Katsushi Kunimoto. Foto: Marek Pagáč

Budoucnost 3D tisku lidských orgánů nespočívá pouze v samotném 3D tisku, ale i ve vývoji multifyzikálních materiálových vlastností, které jsou skutečně klíčové. Vědci již dokázali vytisknout materiál s kmenovými buňkami. Materiál je pevný a odolný, není však dostatečně flexibilní. Tato funkce je pro lidské tělo nepostradatelná, aby mohly vytištěné orgány plnit přirozenou funkci a byly tělem po transplantaci přijaty. Současně však musí biologické materiály měnit své materiálové vlastnosti v čase. Tím je myšlený přirozený růst a vývoj například v kojeneckém věku a u dětí v raném věku. Lidské orgány po celou dobu evoluce přirozeně dorůstají a obnovují se. Materiály musí být zároveň zdravotně nezávadné a musí splňovat podmínky oseointegrace, tzv. vhojování.

Schéma vývojového a procesu 3D tisku biologických orgánů pohledem profesora Katsushiho Kunimota. Zdroj: Katsushi Kunimoto. Turn to the Future for Living Body Medical Design. Science In the Age of Experience 2017. Chicago 2017

Schéma vývojového procesu 3D tisku biologických orgánů pohledem profesora Katsushiho Kunimota. Zdroj: Katsushi Kunimoto. Turn to the Future for Living Body Medical Design. Science In the Age of Experience 2017. Chicago 2017

Požadavkem na biologické materiály jsou multifyzikální materiálové vlastnosti: pevnost, odolnost, flexibilita a vývoj materiálu v časové ose. Zdroj: Katsushi Kunimoto. Turn to the Future for Living Body Medical Design. Science In the Age of Experience 2017. Chicago 2017

Požadavky na biologické materiály jsou multifyzikální materiálové vlastnosti: pevnost, odolnost, flexibilita a vývoj materiálu v čase. Zdroj: Katsushi Kunimoto. Turn to the Future for Living Body Medical Design. Science In the Age of Experience 2017. Chicago 2017

Biologický materiál není pouze o fyzikálních vlastnostech. S ohledem na 3D tisk mozku se otevírá otázka, zda takový materiál bude schopen vnímat a vyvíjet myšlenky. Zdroj: Katsushi Kunimoto. Turn to the Future for Living Body Medical Design. Science In the Age of Experience 2017. Chicago 2017

V případě 3D tisku mozku se nabízí otázka, zda bude schopen vyvíjet a vnímat myšlenky. Zdroj: Katsushi Kunimoto. Turn to the Future for Living Body Medical Design. Science In the Age of Experience 2017. Chicago 2017

Vize 3D tisku bionických materiálů

3D tisk trojrozměrného objektu o velikosti zrnka písku si již vyzkoušeli vědci na univerzitě ve Vídni, kteří vytiskli model formule s rozměry v nanometrech. Možnosti 3D tisku orgánů jsou již rozšířené o práci s kmenovými buňkami a 3D biotisk lidských orgánů je téměř na dosah. S výrobním procesem souvisí i vývoj organických 3D biotiskáren, které současně vedou ke komplexním debatám o celosvětovém zákazu této technologie.

Futuristický návrh 3D biotiskárny představil začínající projekt Biofab. Foto: Biofab.com

Futuristický návrh 3D biotiskárny představil začínající projekt (StartUp) Biofab. Foto: Biofab.com

O 3D tisk orgánů se již firmy pokouší. Materiály prozatím nesplňují biologické požadavky. Foto: Marek Pagáč

O 3D tisk orgánů se již firmy pokouší. Materiály prozatím nesplňují biologické požadavky. Foto: Marek Pagáč

3D biotisk otevírá nové možnosti biometrickému skenování a modelování. Vývoj bionické ruky na platformě 3D Experience v podání StartUpu Biomodex. Foto: Dassault Systèmes

3D biotisk otevírá nové možnosti i biometrickému 3D skenování a modelování. Vývoj bionické ruky na platformě 3D Experience v podání StartUpu Biomodex. Foto: Dassault Systèmes

Diskuze v Chicagu

Navzdory tomu všemu probíhají zajímavé diskuze a uživatelé 3D tisku si vyměňují zkušenosti na konferenci Science in the Age of Experience 2017 v Chicagu, kde je jedním z hlavních témat výzkum a vývoj multifyzikálních materiálů na platformě 3D Experience.

Zdroj: Sympozium aditivní výroby a konference Science in the Age of Experience 2017, Chicago (květen 2017)

Mohlo by vás také zajímat

Komentáře k tomuto článku

  1. Patrik napsal:

    Ty jo, ti „Japončici“ ví jak na to. Klobouk dolů

  2. Marek Lustik napsal:

    Za chvíli budu mít i srdce z této srandičky, kterou nikdo ze začátku nebral vážně.

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!