3D Baskı ile Üretilmiş Yapay Kalp
Medikal sektöründe katmanlı üretim teknolojisi kullanımı giderek daha fazla yer kazanıyor. Artık tıp alanında, alet imalatından, 3d baskı ile üretilmiş organlara kadar 3d baskı kullanımının çok çeşitli uygulamalara sahip olduğunu görüyoruz. Bugün ise 3d baskı ile üretilmiş kalbe odaklanacağız.
Dünya çapında 26 milyon insan kalp yetmezliğinden şikayet ediyor ve kalp ameliyatına ya da kalp nakline ihtiyaç duyuyor. Kalp hastalığı söz konusu olduğunda 3d baskı teknolojisinin hastalara nasıl yardımcı olabileceğini görelim.
3d baskı ile üretilmiş kalp ve 3D baskı ile üretilmiş organların devrimi
3D baskı sayesinde üretilebilen yapay organlar hastalara aktarılabilecek
Dünya çapında 26 milyon insan kalp problemleri yaşıyor ve bu sayıda hastaya kalp nakline yetecek donör yok. Son zamanlarda 3d baskı ile kalp, böbrek ve beyin üretimine şahit olduk. 3d baskı teknojisi organların üretilerek hastalara nakil edilebilmesi açından her geçen gün önem kazanıyor.
3d baskı, nakil ihtiyacı olan tüm hastalar için organlar üretmeye uygun bir teknoloji. Bununla birlikte, plastik ve metal malzemelerle yapılan 3d baskı üretiminin, hastalara nakil edilmesi hastalar açısından uygun değil. Ancak, 3d bioprinting‘in ümit verici evrimi ile, 3d baskı teknolojisinin medikal uygulamalarda daha da ileri gidebilecektir. Önümüzdeki yıllarda, 3d baskı ile hastaların kendi hücrelerini kullanarak, kişiye özel insan dokusunun üretilebilmesi ve kişiye özel organların oluşturması mümkün olacaktır. Yapay kalp açısından bakacak olursak tamamen 3d baskı ile üretilmiş bir kalbin elde edilmesi, hastanın orijinal kalp hücreleriyle oluşturulmuş kalp dokusu ile mümkün olacaktır. 3d yazıcılar insan organlarını üretebilecek ve bu organlar gerçek bir insan vücuduna nakil edilebilecektir.
3D baskılı kalp: Yeni bir gerçeklik
Yakında gerçek bir insan kalbinin yerini alabilecek 3D ile üretilmiş kalp.
3d yazıcılar ile gerçek kalplerin yerini alabilecek yapay kalpleri basmak ve kalp nakli için donör eksikliğinden kaynaklanan sorunları çözmek mümkün olacaktır.
Son zamanlarda, bir grup araştırmacı katmanlı üretim teknolojisini kullanarak, kapaklı yapay bir kalp geliştirdi. İsviçre’deki ETH Zürih Üniversitesi’nden bazı bilim adamları 3d baskı ile üretilmiş bir kalp geliştirdi. Bu yapay kalp, yarım saat boyunca gerçek bir kalp gibi çalışabiliyor ancak çalışmasını sürdüremiyor ve bundan sonra bozuluyor. Nakledilebilir ve yumuşak bir malzeme kullanan bu yumuşak yapay kalp bu alanda büyük bir başarı gösterdi ve uzun vadede bu 3d baskılı kalbin geliştirilerek gerçek bir kalbin yerini alması mümkün olacak.
Bu 3d baskılı silikon kalp, sol ve sağ karıncık özellikleri gösteriyor ve gerçek bir kalp gibi atıyor. Kalp basınçlı hava sayesinde sişip sönerek atıyor ve mekanik pompalar sayesinde karıncıklardan kan pompalanmasını sağlıyor.
Karmaşık ameliyatlar hazırlamak için 3D baskılı kalp
3D baskılı organlar cerrahlar için büyük yardımcı. Cerrahlar hastalık hakkında daha iyi bir bakışa sahip olmak ve müdahalelerini hazırlamak için 3D modelleme ve 3D görselleştirme yazılımı kullanıyorlardı. Şimdi ise 3d baskı ile modeli üretmeleri, ameliyatlarını prova etmelerine, tekniklerini geliştirmelerine ve olası tüm komplikasyonları öngörmelerine yardımcı oluyor. Kalp modellerini 3d yazdırmak, potansiyel bir tümörün nerede olduğunu ve onu çıkarmak için en iyi tekniğin ne olacağını görmeye yardımcı oluyor. Dahası, kalp kopyasının 3d yazdırılması, hastalığın daha iyi anlaşılması açısından yardımcı olmaktadır. Çünkü kalbin gerçek bir modelini, sorunun ne olduğunu ve nasıl çözüleceğini açıkça görselleştirmektedir.
Bu organ modelleri her türlü kalp ameliyatını prova etmek için bir çözüm olabilir. Örneğin yakın zamanda Çin’de, dokuz aylık bir bebek, kalbinin 3d baskılı kopyası üretildi. Bebek (Anamalous pulmonary venous dranage) kalp sol kulakçığı yerine kalp sağ kulakçığına açılmasıyla belirgin doğuştan anomali olarak adlandırılan, doğuştan kalp yetmezliği hastasıydı. Tüm akciğer vezikülleri yer değiştirmişti ve aynı zamanda (atriyal septum defekti) Sağ ve sol kalp kulakçıklar arasındaki bölmede doğuştan delik oluşundan da muzdaripti. Bu tür bir arıza nadir ve onarımı oldukça zor olduğundan önce 3d baskı ile kalbinin bir kopyası çıkarılmıştır. Cerrahların bu karmaşık ameliyatı prova etmelerine, tam olarak nerede kesilmeleri gerektiğini ve kesiğinin ne kadar büyük olması gerektiğini bilmelerine yardımcı olmuştur.
Ameliyatlar için iyi bir pratik yöntemi
Cerrahiyi planlamak için bir kalple 3d baskı yapmak cerrahların zaman kazanmasına yardımcı olmakta, bu da karmaşık müdahaleler sırasında önemli bir rol oynamaktadır. Kalp yetmezliği olan dokuz aylık bebeğin durumunda, gerçek ameliyattan önce 3d baskılı kalp ile prova yapabildiklerinden, cerrahlar tam olarak ne yapmaları gerektiğini ve bunu nasıl yapmaları gerektiğini bilmektedirler. Hem cerrah hem de hastanın ömrü için zaman değerlidir ve 3d baskı bunu optimize etmeye yardımcı olur.
Dahası, ileride 3d üretim teknolojilerinin kalp nakli için hazır bir yapay kalp basması mümkün olduğunda, hasta bir bağış için beklemek zorunda kalmayacak, doktorlar, hastanın ihtiyacı olduğunda yeni bir kalp hazırlayıp basabilecekler.
3d baskılı yapay organlar artık bir gerçeklik ve şimdiden bazı ameliyatlarda cerrahlara yardımcı oluyor. 3d baskılı kalplerle yapılan son deneyler gerçekten umut verici. Yakında, gerçek kalp hücreleri ile bir 3d baskı ile üretilmiş insan kalbi kullanarak kalp nakli gerçekleştirmek kesinlikle mümkün olacak!