2025-04-04

Дослідження особливостей використання технологій тривимірного принтингу в біоінженерії

У сучасному світі, коли науково-технічний прогрес не стоїть на місці, існує безліч варіантів того, як поліпшити життя людям з різними захворюваннями та обмеженими можливостями [1].

Технології 3D-принтингу в біоінженерії та медицині дозволяють отримати максимально реалістичні екземпляри для навчання складним операціям, що робить процес оперативного втручання більш ефективним та якісним, а результат – прогнозованим.

На 3D-принтері вже зараз друкують імпланти, протези, частини органів, існують випадки виготовлення цілих органів. Це дозволяє сподіватися, що прорив у лікуванні багатьох хвороб та патологій відбудеться вже зовсім скоро, а в майбутньому ці технології можуть повністю замінити донорські програми.

3D-біопринтинг це технологія 3D-друкування на клітинній основі, яка дозволяє друкувати життєздатні органи, використовуючи штучно згенеровані клітини у якості матеріалу. Вже продемонстровано, яким чином можливо створювати виріб за допомогою клітин тварин і людей. Такі можливості сприяють отриманню складних хрящових та сполучних тканин. Однак, доки залишається недосяжним друкування надзвичайно важливих нервових та судинних тканин.

Тканина створюється на 3D-принтері аналогічно до звичайного 3D-друкування, проте замість різноманітних матеріалів використовуються різні типи клітин. Наприклад, для створення прототипу печінки застосовується три типи клітин: гепатоцити, зірчасті клітини та клітини епітелію. Штучні тканини, отримані внаслідок 3D-друкування, зараз активно використовуються для досліджень та тестування ліків.

Враховуючи актуальність задачі 3D-принтингу деталей протезів, було проаналізовано особливості побудови 3D-моделей протезу руки, опублікованих у відкритому доступі, а також різних матеріалів для друкування. Виконано друкування набору деталей для роботизованого протезу руки з використанням 3D-принтеру Leapfrog Creatr HS.