Máte problémy s kostmi? Nechte si je vytisknout na tiskárně

Americkým vědcům se podařilo pomocí techniky 3D tisku vyrobit umělé kosti. V budoucnu by mohly být používány jako ortopedické či dentální implantáty.

Ukázka schopností 3D tiskárny | foto: Washingtonská státní univerzita

Princip 3D tisku je až překvapivě jednoduchý. Trojrozměrný počítačový model požadovaného předmětu se rozloží do tenkých vrstev, které se následně v 3D tiskárně vytisknou a navrší na sebe tak, že vznikne reálný objekt.

Kostní implantáty

Vědci z Washingtonské státní univerzity se rozhodli využít předností 3D tisku k zhotovení kostí. Vytištěné kosti nejsou úplně stejné jako ty zvířecí nebo lidské, ale svými vlastnostmi, především těmi mechanickými, se jim hodně blíží. A aby se jim podobaly ještě víc, tak je vědci po vytištění ponoří do lázně s kostními buňkami, které je zhruba po týdnu přemění v téměř dokonalé náhrady skutečných kostí.

Využití 3D tisku

Zpočátku se technologie (vlastně jde o celý soubor technologií) využívala především k rychlé výrobě nejrůznějších prototypů, ale v současnosti její aplikace můžeme spatřit prakticky všude. Trojrozměrný tisk si už vydobyl své místo nejen ve výrobě automobilů a letadel, ale i v dalších strojírenských oborech (zejména při konstrukci), módním návrhářství nebo medicíně.

Výzkumný tým, který vede doktorka Susmita Boseová, se domnívá, že vytištěné umělé kosti v budoucnosti naleznou široké uplatnění, zejména v ortopedii a stomatologii, při výrobě celé řady implantátů. Nabízí se ale i jejich využití při léčbě osteoporózy.

Ve spojení se skutečnými kostmi funguje materiál umělých kostí jako podpůrné lešení, na kterém vyrůstá nová kostní tkáň. Ta pak zajistí potřebné zhojení nežádoucích defektů, prasklin či zlomenin. Všechno je přitom absolutně "čisté". Umělý kostní materiál se nakonec rozpustí, aniž by po sobě zanechal stopy.

Tiskárna na kosti

Základ umělých kostí tvoří sloučenina fosfátu a vápníku. Vědci přišli na to, že pokud se k ní přidá určité množství křemíku a zinku, více než dvakrát to zvýší její pevnost a odolnost, což rovněž zvyšuje možnosti jejího použití pro výrobu implantátů.

Prozatím byl nový materiál umělých kostí testován na laboratorních zvířatech, na myších a králících. Doktorka Boseová je přesvědčena, že během několika málo let se technologie výroby umělých kostí metodou 3D tisku stane běžnou součástí medicínského života.

Navíc je uvedená metoda výroby kostí velmi levná, takže svou "tiskárnu na kosti" by mohla mít v podstatě každá nemocnice. Lékaři by si pak mohli tisknout sami potřebné implantáty, a to v podstatě jakýchkoli tvarů a velikostí.

Zdroj: www.wsu.edu