Sağlıkta 3D Yazıcı Devri

Günümüzde her türlü alanda kullanılıp bize çözüm kolaylığı sağlayan bir teknoloji var. Bu hepimizin bildiği 3D yazıcı teknolojisi. Peki, sağlık alanında bu teknoloji nasıl kullanılıyor?

Sağlık sektöründe bu teknoloji yapay organ basımı, eksik kemik parçalarını tamamlama, kişiye özel implant üretme ve ameliyat öncesi doktora kılavuz oluşturma gibi farklı amaçlar için kullanılıyor.

Bu teknolojinin sağladığı artılar neler?

Doktora operasyon öncesi yapacağı operasyonu planlama imkanı sağlıyor. 3D yazıcılar ile hastanın sorunlu bölgesinin plastik modeli üretiliyor. Böylece tasarlanan protezin sorunlu bölgeye olan uyumu test edilip, tasarım geçerli kılınıyor ve operasyon öncesi hekimin model üzerinde tüm operasyonu planlaması sağlanıyor. Üretim öncesi prototip model üretilmesi, tasarım hatalarını ve ancak operasyon sırasında fark edilebilecek tüm anatomik yapıların ve kusurların ortaya çıkmasını sağlayarak, olası operasyon risklerini ve hatalı protez üretimi riskini ortadan kaldırmış oluyor. Hekimin veya tasarımcının, tasarım sırasında gözden kaçırdığı veya tahmin edemeyeceği kusurlar, prototip model sayesinde, üretim ve operasyondan önce belirlenmiş oluyor. ^[1]

Farklı bir kullanım alanı olarak ise kişiye özel protez üretimi alanını söyleyebiliriz. Bunun hastaya sağladığı avantaj birebir hastanın CT (bilgisayarlı tomografi) yada MRI (Manyetik Rezonans Görüntüleme) görüntülerine göre hastaya anatomik olarak da birebir uyum sağlayan protezler üretilmesidir. Böylece kişinin ihtiyaçları en iyi şekilde giderilmiş oluyor.

Şekil 1: Kişiye özel kafatası implantı ^[2]

Günümüzde bu konuda yapılan başarılı çalışmalara örnek olarak, Çin’de bulunan Pekin Üniversitesi’nin gerçekleştirdiği omurilik nakli verilebilir. Kanser nedeniyle omurgasında tümör oluşan küçük bir çocuk için 3D yazıcılar ile omur parçası basıldı. Üretilen bu omur 12 yaşındaki Minghao’nun boynunda ikinci omurunda bulunan tümörlü bölgeye yerleştirildi. Bu başarılı operasyon normal gerçekleştirilen ameliyatlara göre çok daha hızlı bir şekilde iyileşme gösteriyor. Bu operasyon ile ilgili aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz.

Şekil 2: 3d yazıcı ile üretilmiş omurga modeli ^[3]

Peki en çok merak edilen yapay organ basımını nasıl yapabiliriz? Hala büyük araştırmaların yapıldığı bu alanda baskı işlemi 3D bio-yazıcı kartuşu içindeki hücre ve bio-materyallerle sağlanıyor. Bio-yazıcıda baskı işlemi yaparken destek yapısını oluşturup buna göre canlı hücreleri ekme işlemi gerçekleştiriliyor. Bu ekme işlemi tamamlandıktan sonra hücrelerin canlılığını devam ettirmesi için uygun ortamlar hazırlanıyor. Bu yöntem ile en çok kemik ve kıkırdak doku üretimi sağlanıyor. Bunun dışında diğer organların üretimi içinde araştırmalar devam ediyor.

Ülkemizde bu alanda en büyük çalışmalardan birisini Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde (SUNUM), öğretim üyesi Bahattin Koç ve ekibi; Can Küçükgül, Saime Burçe Özler, Forough Hafezi canlı hücreler kullanarak 3D yazıcı ile yapay doku üretimini gerçekleştirdi. Ekip MR kullanarak, Türkiye’de ve dünyada ilk kez Aort damarı doku örneğini, hücreleri ve destek yapılarını kat-kat 3D yazıcı ile basarak oluşturuldu. Proje ekibi, ilk defa canlı hücreler kullanarak 3D yazıcı ile aort benzeri, anatomik yapısına uygun, büyük damar dokusu üretti. ^[4]