การสร้าง “ปอดเทียม” ด้วย 3D printed และการมาถึงของ 3D Bioprinted !!

ไม่นานก่อนหน้านี้ได้มีการทำ 3D printed “หัวใจ” ออกมาได้สำเร็จแล้ว โดยการใช้เนื้อเยื่อของผู้ป่วยมาเป็นวัตถุดิบในการสร้าง เพื่อลดความเสี่ยงที่ร่างกายจะปฏิเสธอวัยวะลง และนั่นจึงทำให้ “ปอด” เป็นอวัยวะชิ้นต่อไปที่จะนำมาศึกษา และวิจัยด้วยกระบวนการของเทคโนโลยี 3D printed ซึ่งปัจจุบันก็ได้มีการวิจัยนั้น และได้เกิดเครื่อง 3D printed lung ออกมาจริงๆ แล้ว

3D Bioprinted คืออะไร ?

การทำ 3D printed อวัยวะต่างๆ เราจะใช้ชื่อเรียกว่า 3D Bioprinted ซึ่งปัจจุบันก็มีการวิจัย และสร้างอวัยวะสำคัญๆ ออกมาได้หลายอย่างแล้ว ไม่ว่าจะหัวใจเทียม หรือขากรรไกรเทียมเป็นต้น ซึ่ง 3D printed ถือเป็นการปฏิวัติครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดในภาคการแพทย์ ที่จะสร้างอวัยวะเทียมออกมาเพื่อปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยได้ในทันที โดยไม่ต้องรอการรับบริจาคอีกต่อไป โดยทั้ง Bioprinting และ 3D printing ได้ทำการพิสูจน์แล้วว่าสามารถช่วยเหลือผู้คนได้จริง

อวัยวะเทียมที่สร้างขึ้นมา จะใช้เซลล์ของผู้ป่วย เพื่อลดความเสี่ยงของการปฏิเสธอวัยวะจากร่างกายของตัวผู้ป่วย และผู้ป่วยที่มีปัญหา จะทำเพียงแค่รออวัยวะสร้างขึ้นมาให้เสร็จเท่านั้น โดยมันถือว่าเป็นสิ่งที่เร็ว และมีความหวังมากกว่าการรอรับการบริจาคจนเทียบกันไม่ได้

การสร้างปอดเทียม

Jordan Miller ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพ ที่ Rice’s Brown School of Engineering และทีมของเขา ได้เริ่มทำการพัฒนาเครื่อง 3D printed lung หรือเครื่องพิมม์ปอดเทียม เพื่อนำมาใช้สำหรับการวิจัยแนวคิด การสร้างปอดเทียมขึ้นมาโดยเฉพาะ รวมไปถึงปอดเทียมที่สร้างออกมา ยังได้รับการพิสุจน์แล้วว่าสามารถใช้งานได้จริงอีกด้วย กล่าวได้ว่า 3D printing นั้นยอดเยี่ยมมากๆ ในด้านการนำมาใช้เพื่อทดสอบแนวคิดในการทดลองในโปรเจคต่างๆ เพราะมันทำซ้ำได้รวดเร็ว และใช้วัสดุใหม่ได้ในทันที

ความท้าทายใหม่

และนอกจากปอดแล้ว 3D Bioprinted กำลังจะก้าวไปสู่ความท้าทายใหม่ กับการสร้างเส้นเลือดเทียม โดยการสร้างปอดเทียม และการทดสอบ เป็นข้อพิสูจน์แรกในตอนนี้ว่ามันสามารถเป็นไปได้แล้ว และจะเกิดการต่อยอดเพื่อสร้างอวัยวะที่ซับซ้อนมากกว่านี้ขึ้นมาได้อย่างแน่นอน

โดยในกระบวนการสร้างปอดเทียมในครั้งนี้ ดูเหมือนว่าเครื่องมืออย่าง Stereolithography เครื่องมือสำหรับใช้ในวิศวกรรมเนื้อเยื่อ ดูจะโดดเด่นมากที่สุด มันใช้แสงสำหรับโปรเจ็กเตอร์ดิจิตอล ซึ่งเป็นกระบวนการ Bioprinted ที่สร้างชั้นไฮโดรเจล ด้วยชั้นของตัวมันเอง แน่นอนว่านี่ไม่ใช่เรื่องที่ง่ายเลย กับการจัดการระบบการเกิดพอลิเมอไรเซชั่นที่ใช้แสง แต่นักวิจัยก็ประสบความสำเร็จ และสร้างระบบขึ้นมาใหม่ทั้งหมด พร้อมทำให้มันสามารถสร้างโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน และการเคลื่อนไหวของปอดที่ถูกต้องออกมาได้ โดยอนาคตทางทีมยังมีแผน ที่จะนำเทคโนโลยีนี้มาต่อยอด สำหรับสร้างสิ่งที่ซับซ้อนมากกว่านี้ออกมา

แหล่งที่มา sculpteo.com