ΟΥΤΡΕΧΤΗ. Κρανίο από διαφανές πλαστικό, που είχαν κατασκευάσει σε τρισδιάστατο εκτυπωτή, τοποθέτησαν με επιτυχία σε γυναίκα ασθενή χειρουργοί στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Ουτρέχτης.
Η επέμβαση στην ασθενή που έπασχε από σπάνιο οστεϊκό σύνδρομο ολοκληρώθηκε πριν από τρεις μήνες, ενώ η ιατρική ομάδα εκτιμά ότι το συνθετικό κρανίο θα διαρκέσει για όλη της τη ζωή. Το έναυσμα για την επιτυχημένη επέμβαση έδωσε αντίστοιχη προσπάθεια του 2013, όταν ιατρική ομάδα αντικατέστησε το 75% του κρανίου ασθενούς με εμφύτευμα κατασκευασμένο από πολυεστερικό θερμοπλαστικό υλικό (PEKK), σε εκτυπωτή 3D. Ενώ η κατασκευή τέτοιου εμφυτεύματος με συμβατικές, μηχανικές μεθόδους θα ήταν απαγορευτική λόγω κόστους και εργατοωρών, η εκτύπωση συνθετικών εμφυτευμάτων είναι απλή, γρήγορη και ανέξοδη. Αν και το ΡΕΚΚ έχει αποδείξει τη μεγάλη του αντοχή στη φθορά και τις θερμοκρασιακές αυξομοιώσεις, το κρανίο της ασθενούς στην Ολλανδία κατασκευάσθηκε από νέο υλικό, τη σύνθεση του οποίου η ιατρική ομάδα κρατάει μυστική.
Είναι διαφανές
Το κρανίο της ασθενούς στην Ουτρέχτη κατασκευάσθηκε από εταιρεία στην Αυστραλία και είναι διαφανές. Η ασθενής έπασχε από εκφυλιστικό σύνδρομο, που έκανε το κρανίο της να μεγαλώνει, πιέζοντας τον εγκέφαλο και προκαλώντας ιδιαίτερα οδυνηρά συμπτώματα και διαταραχές στην ομιλία και την όραση. Το πάχος του κρανίου της 22χρονης γυναίκας είχε φθάσει τα πέντε εκατοστά, από 1,5 που είναι στους υγιείς ανθρώπους. Το διαφανές υλικό επιτρέπει στους ιατρούς να παρατηρήσουν μακροσκοπικά τη δραστηριότητα του εγκεφάλου και των αγγείων του.
Το προσθετικό κρανίο «τυπώθηκε» σε δύο τμήματα, τα οποία ενώθηκαν από τους χειρουργούς μετά την τοποθέτησή τους. Η σύνδεση επιτεύχθηκε χάρη σε κοινούς χειρουργικούς «συνδετήρες» από τιτάνιο, όπως αυτούς που χρησιμοποιούν τα νοσοκομεία σε όλο τον κόσμο.
Η επαναστατική μέθοδος της ομάδας του νοσοκομείου της Ουτρέχτης προϊδέασε επίσης για τη μελλοντική «εκτύπωση» πλαστικών κρανίων, τα οποία θα έχουν την ακριβή μορφή της εσωτερικής πλευράς του ανθρώπινου κρανίου, ικανά να προλάβουν κάθε αιφνίδια και επικίνδυνη μετατόπιση της κρανιακής επιφάνειας.
Ο Φαμπιέν Μπερτελό, ερευνητής σε θέματα βιο-μηχανικής, του γαλλικού Inserm, εξηγεί ότι η μέθοδος της τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν έχει αρχίσει ακόμη να αποκαλύπτει τις δυνατότητές της για την ιατρική.
«Ολοένα και περισσότεροι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τις βιο-εκτυπώσεις, που θα επιτρέψουν κάποια στιγμή την κατασκευή λειτουργικών ανθρώπινων ιστών. Τα πρώτα τέτοια πειράματα, πριν από μία δεκαετία, είχαν οδηγήσει στην εκτύπωση κυτταρικών καλλιεργειών. Σήμερα, μπορούμε να τυπώσουμε ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, έχοντας τον απόλυτο έλεγχο της διαδικασίας κυτταρικής σύνθεσης», λέει ο δρ Μπερτελό.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί επίσης να αξιοποιηθεί ως προχειρουργικό εργαλείο, χάρη στη μοναδική σχεδιαστική ακρίβεια που προσφέρει.
Αντίγραφο καρδιάς
Ομάδα καρδιοχειρουργών του Πανεπιστημίου του Λούιβιλ στο Κεντάκι εκτύπωσε έτσι ακριβές αντίγραφο καρδιάς παιδιού 14 μηνών, το οποίο έπρεπε να χειρουργηθεί άμεσα. Η εκτύπωση 3D επέτρεψε στους χειρουργούς να «τυπώσουν» το αντίγραφο της καρδιάς σε μέγεθος διπλάσιο από το πραγματικό και σε τρία κομμάτια. Αυτό έδωσε τη δυνατότητα στην ομάδα να μελετήσει προσεκτικά το όργανο και να ολοκληρώσει την επέμβαση στον θώρακα του βρέφους με σχετική ευκολία. Η επιτυχία της επέμβασης έπεισε την ιατρική ομάδα για την αξία της τρισδιάστατης εκτύπωσης, έστω και ως μεθόδου κατασκευής μη λειτουργικών οργάνων για εκπαίδευση ή εξάσκηση.
Στόχος της ιατρικής κοινότητας είναι τώρα η δημιουργία ειδικευμένων χειρουργικών τρισδιάστατων εκτυπωτών, χάρη στις προόδους που σημειώνει η νανοτεχνολογία, ικανών να τυπώνουν ιστούς και όργανα απευθείας μέσα στο σώμα των ασθενών, ακυρώνοντας την ανάγκη παρεμβατικών χειρουργικών επεμβάσεων.
Συνθετικό χρωμόσωμα
Το πρώτο εξ ολοκλήρου τεχνητό χρωμόσωμα πολύπλοκου οργανισμού δημιούργησε επιστημονική ομάδα, ανοίγοντας τον δρόμο για τον αμφιλεγόμενο «επανασχεδιασμό» φυτών και ζώων.
Το συνθετικό χρωμόσωμα τοποθετήθηκε σε κύτταρο ζυμομύκητα (μαγιάς), το οποίο λειτούργησε κανονικά, αποδεικνύοντας ότι η μέθοδος της επιστημονικής ομάδας είναι αποτελεσματική. Τα εν λόγω δεδομένα δημοσιεύονται στο τελευταίο τεύχος της επιστημονικής επιθεώρησης «Science». Επιστήμονες είχαν ήδη πετύχει να κατασκευάσουν χρωμόσωμα βακτηρίου, που είναι ωστόσο απλούστερο από εκείνα των ευκαρυωτικών οργανισμών, όπως της μαγιάς. «Η προσπάθειά μας αποτελεί το πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση της κατασκευής ολόκληρου ευκαρυωτικού γονιδιώματος. Η μελέτη μας μπορεί επίσης να βοηθήσει στην κατανόηση σκοτεινών ζωνών, όπως πώς δημιουργείται το γονιδίωμα, πώς οργανώνεται και ποιοι οι μηχανισμοί λειτουργίας του», αναφέρει στο προοίμιο της δημοσίευσης ο επικεφαλής της έρευνας, Τζεφ Μπέκε, του Ινστιτούτου Γενετικής της Νέας Υόρκης.
Ενστάσεις εγείρουν, όμως, άλλοι επιστήμονες που εκτιμούν ότι η χρήση γενετικά τροποποιημένων οργανισμών δεν αντιμετωπίζεται με την πρέπουσα προσοχή.