Témata
Zdroj: Vital 3D

Nedostatek orgánů může řešit laserový biotisk

Spolu s pokrokem v laserové technologii postupuje i pokrok ve 3D biotisku orgánů, což je proces, který by potenciálně mohl přispět k uspokojení čím dál vyšší celosvětové poptávky po orgánech vhodných k transplantaci.

Reklama

Nedávné pokroky v laserové technologii vedou k převratnému vývoji v oblasti medicíny, ať už se jedná o dokonalejší léčbu kardiovaskulárních onemocnění, či o přesnější výrobu zdravotnických prostředků. Zvyšující se rychlost a přesnost laserové technologie jsou rovněž základem nejnovějších pokroků v 3D biotisku, jehož cílem je především vytváření 3D tištěných orgánů určených pro transplantaci. Vzhledem k tomu, že počet dárců orgánů je i nadále nedostačující, právě laserový biotisk by mohl být náhradním řešením tohoto nedostatku a zároveň významně rozšířit možnosti dostupných orgánů.

Zařízení pro 3D biotisk struktur z tzv. bioinkoustů. (Zdroj: Vital 3D)

Použití laserů

Biotisk je proces přesného vrstvení biomateriálů, známých také pod názvem bioinkousty, za účelem vytvoření trojrozměrných struktur od biologických tkání až po orgány většího rozsahu. Biotištěné tkáně se již v současné době používají pro lékařský výzkum, jako je například testování léků, avšak biotechnologické firmy posouvají tuto technologii ještě dále – jejich cílem je vývoj plnohodnotných 3D tištěných orgánů pro transplantaci. Biotisk založený na laseru představuje špičkovou technologii, která pomáhá toto úsilí urychlit. Podle Vidmantase Šakalyse, generálního ředitele biotechnologické společnosti Vital3D Technologies, specializující se na 3D biotisková řešení, je použití laserů v biotisku výhodné především proto, že tak lze dosáhnout vyšší rychlosti i přesnosti celého procesu. „Použití laserů v procesu biotisku umožňuje přesnější kontrolu nad umístěním buněk a biomateriálů na mikroskopické úrovni,“ říká Šakalys. „Metody založené na laseru se ve srovnání s jinými technikami biotisku vyznačují relativní rychlostí a přesností. To nese velký význam pro velkovýrobu tkání, kde je rychlost klíčovým faktorem. Všeobecně lasery umožňují jemnější manipulaci s biologickými inkousty, což je nezbytné při replikaci sofistikovaných struktur orgánů.

Od rychlosti a přesnosti až po větší bezpečnost pacientů

Šakalys nicméně dodává, že úspěšný biotisk nestojí jen na rychlosti a přesnosti. „Biotisk založený na laseru je ve srovnání s jinými technikami relativně šetrný. To pomáhá minimalizovat poškození buněk během procesu tisku a zlepšit celkovou životaschopnost a funkčnost tištěných biologických struktur,“ upřesňuje.

Reklama
Reklama
Reklama

Lasery také pomáhají zajistit, aby tištěné tkáně měly vhodné strukturální charakteristiky, jako je správná hustota, elasticita a propustnost, které jsou životně důležité pro jejich úspěšnou integraci do těla hostitele. Při správném využití této metody mohou biotištěné tkáně v těle fungovat nikoliv jako cizí předmět, ale jako jeho skutečná a funkční součást. Tím se významně snižuje riziko odmítnutí tkáně a omezí potřeba imunosupresivních léků, které musí pacienti po transplantaci často užívat. „Pokročilá laserová technologie pomáhá zajistit vyšší stupeň přesnosti než tradiční techniky, což přispívá ke zvýšení bezpečnosti pacientů a lepším lékařským výsledkům,“ říká Šakalys. „Laserový biotisk , to není jen tvorba jednotlivých struktur, ale i vytváření bezpečných, životaschopných a kompatibilních živých tkání pro lékařské aplikace.

Některé výzvy zůstávají

Navzdory svým výhodám laserový biotisk stále čelí určitým výzvám, které zabraňují plnému využití jeho potenciálu. Mezi nejvýznamnější problémy patří vysoká cena a komplexita laserového zařízení, kvůli čemuž není jeho využití v lékařské oblasti zdaleka tak široké, jako by mohlo být. Laserový biotisk je také časově náročný proces a v současné době je schopen produkovat pouze malé struktury. Vzhledem k tomu jsou klinické aplikace v současnosti poněkud omezené. Probíhající výzkum a technologický vývoj nicméně postupně odhalují možnosti řešení těchto problémů, čímž posouvají laserový biotisk do role nové naděje biomedicínské vědy.

Související články
Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

Univerzita Karlova cílí na vyšší spolupráci s firmami

Poprvé v historii byla zvolena do funkce rektorky Univerzity Karlovy, jedné z nejstarších univerzit v Evropě, žena. Lékařka prof. MUDr. Milena Králíčková v březnu tohoto roku, měsíc po svých 50. narozeninách, převzala mandát. Jejím cílem je poskytovat trhu práce moderního absolventa, větší zapojení studentů do komerční sféry, maximální podpora aplikace vědeckých výsledků do praxe a další úspěšný rozvoj Charles University Innovations Prague, která vznikla za jejího předchůdce prof. Zimy.

Trnitá cesta české vědy a výzkumu

Třicet let je diskutovaným tématem propojení české vědy a výzkumu s průmyslem. Podařilo se konečně v této oblasti učinit pokroky? Proč se čeští vědci nehrnou do tuzemských firem a proč české školství negeneruje kreativní osobnosti? K diskuzi o těchto otázkách jsme pozvali docenta Jiřího Krechla, který se problematice výzkumu a vývoje dlouhodobě věnuje.

Související články
VaVaI a průmysl:
Znát budoucí potřebu zákazníka

Biochemik Vladimír Velebný je majitelem, generálním ředitelem, a současně i vedoucím výzkumu a vývoje ve společnosti Contipro. Jeho firma se zabývá biotechnologickou výrobou kyseliny hyaluronové, která má širokou škálu potenciálního využití v nejrůznějších oblastech medicíny a kosmetiky. O tom, jak ideálně propojit oblast vědy a výzkumu s oblastí průmyslu ku prospěchu obou, a zejména nás všech, ví rozhodně mnohé.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Přestaneme vyrábět a budeme tisknout?

3D tisk (AM – Additive Manufacturing) je obor, který přes svou krátkou historii překvapuje v mnoha ohledech – efektivitou, praktičností, flexibilitou... Jeho využitelnost jako technologie roste téměř exponenciálně, a přitom ale trochu utajeně.

Nahrajeme si vědomí do počítače?

Profesor kybernetiky Michael Šebek nevylučuje svoji přítomnost v jiném, uměle vytvořeném prostoru. Průmysl 4.0 chápe jako zásadní a přelomovou změnu a současné školství nás na budoucnost nepřipraví. Firmám radí „nechte své zaměstnance tvořit nesmysly“‎.

Inženýrská akademie ČR - Informační technologie ve službách asistivních technologií a „chytré“ péče

Inženýrská akademie ČR je organizace sdružující lidi se společným zájmem – podporovat výzkum, vzdělávání a inovace. Najdeme zde špičkové odborníky z různých oborů. V našem seriálu dáváme slovo těm z nich, jejichž oblasti působnosti mohou být pro naše čtenáře zvlášť zajímavé.

Chceme se přiblížit průmyslové sféře, říká rektor Tomáš Zima

Před rokem založila nejstarší česká univerzita společnost Charles University Innovations Prague, s. r. o. Šlo o první počin, který se uskutečnil na české univerzitní půdě. O zkušenostech a prvním úspěchu z univerzitního podnikání jsme si povídali s rektorem Univerzity Karlovy profesorem Tomášem Zimou.

Konference o budoucnosti české výroby

Iniciativu Budoucnost české výroby, jejíž zrod před dvěma lety iniciovala společnost Autodesk, má v současné době již na 800 členů zejména z řad výrobních společností. Smyslem jejího založení bylo postupně realizovat pomocí partnerských organizací takové kroky, které napomohou zbavit ČR nálepky levné ekonomiky, jak je bohužel ve světě stále vnímána.

Made in Česko - Aby mohli skutečně žít

O tom, že my Češi máme obrovskou invenci, nás mohou přesvědčit významné originální české produkty. V tomto případě z oblasti, která kombinuje medicínu a moderní technologie. V tomto díle našeho seriálu vám představíme revoluční miniinvazní rostoucí endoprotézu stehenní kosti, která může zajistit kvalitní budoucí život dětským pacientům s kostním tumorem.

Made in Česko – Vítěz nad infekcí i trápením

„Chytré hlavičky, zlaté ručičky, to jsou čeští inženýři...“ Tak zní slova z opery jednoho našeho nejmenovaného národního velikána. O tom, že my, Češi, máme neuvěřitelnou invenci, nás mohou přesvědčit významné originální české patenty. V tomto případě z oblasti medicíny, kde jedním z nich je unikátní urinární katetr, který vyvinul se svým týmem MUDr. Miroslav Svoboda ze společnosti Riocath Global v úzké spolupráci s Ing. Vítem Pokorným z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR.

Na co aspiruje umělá inteligence?

Profesor Michal Pěchouček patří ke světové špičce ve výzkumu umělé inteligence. Je nejen vynikajícím vědcem, ale byl i úspěšným podnikatelem. Ale jak sám říká, „je ČVÚT srdcařem“. Proto se naplno rozhodl věnovat výzkumu a vývoji umělé inteligence a propojovat tento zajímavý a perspektivní obor s byznysem.

Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

Desatero pro export - Marketingový průzkum poprvé

V dnešním díle našeho exportního seriálu se budeme věnovat marketingovému průzkumu. Ten je základním nástrojem pro posuzování jednotlivých vývozních teritorií a sestavování individuálních exportních plánů. Cílem je vytvořit profily potenciálních trhů, které zahrnou jejich charakteristiky, očekávání a preference. Na základě těchto profilů chceme sestavit klasifikaci atraktivity trhů podle předem určených kritérií. Dalšími cíli jsou analýza konkurence na vybraných trzích, identifikace hrozeb a příležitostí a určení právního rámce a systému autorského práva.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit