Az SZTE Szent-Györgyi Albert Klinikai Központ Gazdasági Hivatalának épületében kialakított új központban egy olyan egyedülálló, komplex, 3D nyomtatási technológiát alkalmazó kutatói bázis infrastrukturális háttere valósult meg, amelyben
fém-, polimer- és biológiai struktúrákat, valamint orvostechnikai eszközöket állítanak elő.
A jövőben ezáltal valóra válhat, hogy egy fül-orr-gégész, száj-, ortopéd-, szív- vagy idegsebész 3D nyomtató segítségével létrehozott modellen tervezzen meg egy műtétet, vagy a beteg egyéni paraméterei alapján kinyomtatott implantátumot helyezzen el annak szervezetében. A háromdimenziós térbeli nyomtatással egyedi szerveket és biológiai szöveteket, a fül apró szerveit, protézist, koponya- vagy állcsontpótlást, illetőleg ízületi porcfelszínt is meg tudnak alkotni.
Az SZTE új központjának eszközparkjában jelenleg három nagy értékű, professzionális 3D nyomtató (egy fémnyomtató és két műanyagnyomtató), illetőleg öt asztali nyomtató található. A projektben számos, a 3D nyomtatás, valamint az orvosi döntés folyamatát (például sebészi, fogászati vagy onkoterápiás beavatkozás tervezése) támogató kiegészítő eszközt szerzett be az egyetem. Többek között 3D szkennereket, egy 3D optikai mikroszkópot, egy asztali elektrodinamikus tesztert, valamint 3D tervező és vezérlő munkaállomásokat. Továbbá a Fogorvostudományi Karra egy hordozható szájüregi 3D szkenner, illetve az SZTE TTIK Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszékre egy Tandem LA/LIBS spektrométer került.
Az SZTE a Szegedi Biológiai Kutatóközponttal partnerségben a GINOP-2.3.3-15-2016-00040 számú, Egyénre szabott orvoslás élettudományi struktúrák 3D nyomtatása révén című pályázatában több mint 615 millió forintos európai uniós támogatással valósította meg új digitális medicina fejlesztését.
A projekt jelentőségével kapcsolatban elhangzott, hogy olyan technológiáról van szó, amely integrálja számos tudományág (például az anyagtudomány, a biológia, az informatika, az orvostudomány) legújabb eredményeit.
Az átadott berendezésekről Dr. Geretovszky Zsoltot, a projekt szakmai koordinátorát kérdeztük.
Ezek a nyomtatók azonosak a bárki számára hozzáférhető 3D nyomtatókkal, vagy kifejezetten orvosi célúak, esetleg speciális anyagokat használnak?
A SZTE 3D Központjához kötődő 10 db 3D nyomtató fele nem igazán különbözik attól, ami alatt a közvélemény asztali 3D nyomtatót ért. Ezek egyértelműen olyanok, amit bárki saját személyes céljaira is megvehetne. Legfeljebb annyi a különbség, hogy ezt az 5 nyomtatót inkább középkategóriásnak mondanám, azaz a belépő szintű 3D nyomtatók felett állnak.
Ezzel szemben a két szövetnyomtatónk már inkább kutatóeszköz-jellegű berendezés, amely steril körülmények között akár emberi szövetek megalkotására is képes. Ilyet nem igazán vennénk otthonra. Egyikük a piacon elérhető csúcskategóriához sorolható.
A fémporos nyomtatónk kiválasztásánál kiemelt szempont volt a professzionalitás: ez a berendezés kategóriájának legjobbja mind a felbontása, mind az azzal nyomtatott testek tulajdonságai, illetve azok orvosi felhasználásának lehetőségei tekintetében.
Végezetül a két professzionális műanyagnyomtatónk is egyértelműen a csúcskategóriát képviseli. S bár ezeket akár egy irodában is üzembe lehetne állítani, több 10 milliós beszerzési áruk szintén jelzi kiemelkedő nyomtatási képességeiket.
Az itt nyomtatott dolgokat tényleg beültetik az emberi szervezetbe?
Igen, a végső cél ez, de a valóság nem ennyire egyszerű. Természetes, hogy a fémnyomtatónk képes implantológiai szempontból releváns fémekből (pl. titán, orvosi rozsdamentes acélok és kobalt-króm ötvözet) nyomtatni. Ugyanígy a műanyagnyomtatóink kiválasztása esetében is fontos volt, hogy azok orvosi célokra alkalmas műanyagokkal is képesek legyenek dolgozni. Azonban a 3D nyomtatott implantátumainkat egyelőre még nem lehet betegekbe beépíteni. Egyrészt azért nem, mert a világban és itthon még csak formálódik az ehhez szükséges jogi háttér. Másrészt a transzplantációhoz körültekintő és hosszadalmas preklinikai és klinikai vizsgálatokat is el kell végezni, amelyek hasonlóak a gyógyszerek fejlesztése során alkalmazott vizsgálatokhoz. A 3D Központban nyomtatott implantátumok és szövetek esetében még nem járunk ezen fázisoknál, ez még a jövő kihívása. E téren egyébként a szövetnyomtatás világszinten is döntően a folyamat elején jár, ott inkább a kutatáson van még a hangsúly, s csak 1-2 engedélyezett esetről tudok. Fémekből nyomtatott implantátumok és pl. gyógyszerek esetében ugyanakkor van már több, 3D nyomtatáson alapuló engedélyezett megoldás is. E tekintetben elsősorban Amerika jár az élen: az USA Élelmiszer-biztonsági és Gyógyszerészeti Hivatala, az FDA már zöld utat adott 3D nyomtatott megoldásnak, illetve ezen alapuló eljárásnak.
Mit tudnak ezek az új implantátumok, amit a korábbiak nem tudtak?
Mindenekelőtt mindegyik egyedi darab. Például egy térdimplantátum esetén a klasszikus eljárás szerint a sebésznek egy jellemzően 3–5 méretet tartalmazó implantátumsorozatból kell választania, mit használ fel egy műtét során. Ehhez képest a 3D nyomtatott implantátum személyre szabottan készül a beteg egyedi anatómiáját figyelembe véve, orvosi képalkotó módszerekkel felvett térbeli adatokra alapozva tervezzük azt meg.
Másodsorban, mivel a 3D nyomtatás rétegről rétegre építi fel a testet (jelen esetben az implantátumot), így annak nemcsak az alakja, hanem a tulajdonságai is egyediek lehetnek. Ha ezt okosan és tudatosan tervezzük, akkor lokálisan tudjuk az anyag szerkezetét s ezáltal a tulajdonságait változtatni. Ezzel pl. elérhető, hogy egy fémnyomtatással létrehozott csontpótlás az egyik helyen rugalmas, míg máshol pl. kemény vagy inkább merev legyen. Ezzel pedig lehetőség adódik a természetes csont viselkedésének „lemásolására”, azaz egy az igazihoz jobban hasonlító műtéti eredmény megvalósítására.