• W pierwszej części wpisu “Kopiowanie natury” pisaliśmy o tym, jak szerokie  spektrum możliwości otwiera przed medycyną druk 3D. O zaletach nowoczesnych technologii niemal codziennie przekonują się zarówno lekarze, jak i pacjenci. Jednak na szczególną uwagę zasługują unikatowe rozwiązania 3D dedykowane dzieciom, stworzone od podstaw z myślą o ich potrzebach. Wydrukujmy protezę Jednym z najszybciej rozwijających się obszarów, związanych z drukiem 3D, jest protetyka. Nic w tym dziwnego, gdyż wszelkiego rodzaju “rekonstrukcje natury” wymagają ogromnej precyzji i dokładności – czyli tego, z czego słyną nowoczesne drukarki 3D.   Zazwyczaj produkcja dobrej protezy wiąże się z dużą inwestycją finansową. Niemniej właśnie dzięki technologiom addytywnym można znacząco zaoszczędzić: drukując uproszczone, tymczasowe urządzenia protetyczne dla najmłodszych. W przeciwieństwie do osób dorosłych protezowanie dzieci, ze względu na ich ciągły rozwój wiąże się z ogromnymi wyzwaniami – nieustannym dopasowaniem protez do zmieniającej się fizjonomi. Można je wydrukować nawet w ciągu kilkunastu godzin, a jednocześnie są one o wiele tańsze, niż tradycyjne. Wiele międzynarodowych firm doceniło już potęgę druku 3D w zakresie protetyki i korzystają z niego na co dzień. Jednym z przykładów może być charytatywna organizacja E-nable, która wytwarza z pomocą drukarek 3D protezy rąk dla potrzebujących. W Polsce tę organizację wspierają m.in. studenci z Koła Naukowego Druku 3D na Politechnice Warszawskiej. Ręka jak u Batmana Druk 3D nie tylko doskonale dostosowuje protezę do konkretnego przypadku medycznego, ale również pozwala na spersonalizowanie jej wyglądu. Istnieje niemal pełna dowolność w doborze materiału, kształtu, koloru i wielkości, dzięki czemu udaje się osiągać niesamowite efekty. Dziecko samo może wybrać wzór, który mu się podoba i z którego będzie dumne.  Protezy mogą  być nawet inspirowane znanymi bohaterami z bajek, komiksów czy filmów. Wbrew pozorom, ta korzyść technik addytywnych jest bardzo ważna, gdyż pomaga czuć się pewniej i nieraz ułatwia nawiązanie kontaktów towarzyskich. Większa samodzielność Naukowcy i lekarze, interesujący się drukiem 3D...

  • W szeroko rozumianej medycynie druk 3D znajduje zastosowanie od dawna. Precyzja wykonania, jednostkowe i bardzo zindywidualizowane obiekty, biokompatybilne materiały, łatwość wytwarzania z pomocą skanowanie 3D, rezonansu magnetycznego lub tomografii komputerowej  – takie między innymi wymagania stawia medycyna, na wszystkie odpowiedzią jest druk 3D. Potwierdzeniem tego są coraz częstsze informacje o kolejnych przełomowych operacjach, formach leczenia i badaniach możliwych do zastosowania dzięki drukowi 3D. Serce jak dzwon W lutym tego roku na Warszawskim Uniwersytecie medycznym dr Piotr Lodziński wraz z zespołem wykonali zabieg ablacji podłoża częstoskurczu komorowego u pacjenki z wrodzoną wada serca. Bardzo pomocnym w przygotowaniu do zabiegu okazał się wydruk serca pacjentki, który umożliwił bardzo dokładne zaplanowanie nawigowania cewnikami w trakcie ablacji. Do tej pory lekarze mogli symulować taki zabieg mając do dyspozycji jedynie trójwymiarowy obraz serca na komputerze. Przećwiczenie i zasymulowanie zabiegu na sercu naturalnej wielkości, będącym wiernym odwzorowaniem, znacznie ułatwiło przeprowadzenie zabiegu i wyeliminowanie potencjalnych błędów.   Tajemnice ludzkiego mózgu Powyższy przykład pokazuję, iż w medycynie niezwkle ważne jest “kopiowanie natury” a nie jedynie stwarzanie podobnych struktur i narządów. Tylko w taki sposób jesteśmy w stanie lepiej poznać i zrozumieć funkcjonowanie ludzkiego ciała i tym samym pomóc w rozwiązywaniu złożonych medycznie problemów. Najlepszą egzemplifikacją są badania nad najbardziej złożonym i najmniej rozpoznanym ludzkim narządem, czyli mózgiem. Laboratoryjna hodowla komórek odbywała się do tej pory na płaskich powierzchniach, niewiele mających wspólnego z trójwymiarowymi amorficznymi kształtami występującym w ludzkim ciele. Drukowanie modeli narządów umożliwia “kopiowanie natury” i tym samy badania nad rzeczywistymi, a nie tylko  analogicznymi strukturami. Obecnie prace takie prowadzone są między innymi w szwedzkim Instytucie Karolinska w Solnie, gdzie naukowcy próbują wydrukować ludzki mózg w miniaturze (jego strukturę, mającą nie więcej niż kilka milimetrów), aby między innymi badać mechanizm powstawania chorób neurodegeneracyjnych. Jednocześnie trwają prace nad idealnym materiałem do druku 3D, które najlepiej odda struktury występujące w ludzkim...

  •   Coraz mniejsze znaczenie ma sama możliwość druku 3D, coraz bardziej liczy się jakość wydrukowanego obiektu – precyzyjne odwzorowanie modelu i właściwości materiału z jakiego został wydrukowany. Do tej pory wyzwanie stanowiły materiały o wysokiej temperaturze topnienia około 400°C, zwłaszcza PEEK i PEI. Dość wspomnieć, że PEEK dostępny był tylko w technologii SLS oferowanej przez EOSa i rozważany przez Stratasys w ich FDMach, nigdy jednak tego pomysłu nie udało się zrealizować. Palmę pierwszeństwa przechwycił włoski producent drukarek 3D Roboze, który wypuścił na rynek drukarkę Roboze One+400, która oprócz standardowych materiałów (PC/ABS, TPU, Carbon PA itd.)daje możliwość drukowania zarówno z PEEK, jak i z PEI! Czy to kolejny krok na drodze technologicznej ewolucji FDMów, czy jedynie godny odnotowania fakt? My w 3D Center nie mamy wątpliwości – chcemy pracować z pionierami i liderami rynku, dlatego zostaliśmy dystrybutorem Roboze. Wystarczy  zapoznać się z właściwościami PEEK i PEI, żeby docenić te dwa wyjątkowe materiały … Wytrzymałość PEEK (polieteroeteroketon) PEEK (polieteroeteroketon) posiada wysoką wytrzymałość mechaniczną i  odporność na wysokie temperatury, jako  tworzywo termoplastyczne charakteryzuje się m. in.: brakiem wrażliwości na pęknięcia; bardzo wysoką stabilnością na odkształcanie plastyczne i wytrzymałością na rozciąganie – nie ulega zmianom nawet po 10 000 h eksploatacji w temp. sięgającej 200°C; “trudnopalnością” i odpornością na działanie organicznych i nieorganicznych związków chemicznych; dobrymi właściwościami elektrycznymi i ślizgowymi. Jego piętą achillesową jest reakcyjność na promienie UV, kwas azotowy i siarkowy, a także węglowodory zawierające halogeny. Co niezwykle istotne PEEK jest neutralny fizjologicznie oraz spełnia wymaganie UE i FDA (amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków) dotyczące kontaktu z żywnością, stąd ma bardzo szerokie zastosowanie. Wykonuje się z niego elementy pracujące w bardzo trudnych warunkach, narażone na silne działanie czynników mechanicznych, termicznych i chemicznych (prowadnice łańcuchów, amortyzatory, koła zębate, urządzenia elektryczne, zawory itp.), ale jest również bardzo ceniony w przemyśle spożywczym i biomedycynie.