Từ chân tay giả tới răng và van tim, công nghệ này đang đưa những giải pháp “theo đơn đặt hàng” đến với các phòng mổ và phòng mạch. Các chuyên gia cho biết, hiện đang có hàng chục bệnh viện thử nghiệm với máy in 3D, trong khi các nhà khoa học đang nghiên cứu những ứng dụng tương lai hơn của công nghệ này: in ra các mô và cơ quan của người.
Sydney Kendall - cô bé bị mất cánh tay phải dưới khuỷu tay trong một tai nạn thuyền buồm khi mới chỉ 6 tuổi. Đến nay ở tuổi 13, Sydney đã được lắp nhiều tay giả. Nhưng không có cái nào trong số đó tiện lợi và dễ thương như chiếc tay giả robot in 3D bằng chất dẻo màu hồng mà em đang mang.
Các sản phẩm từ máy in 3D giúp cho những người khuyết tật tay, chân có cuộc sống bình thường.
Cánh tay được thiết kế theo ý khách hàng - màu hồng theo đúng yêu cầu của cô bé vào mùa xuân năm ngoái bởi nhóm sinh viên công nghệ Trường Đại học Washington (Mỹ), đối tác của Bệnh viện Shriners. Họ đã in nó trong khi Sydney cùng cha mẹ em ngồi xem. “Mất khoảng 7 phút cho mỗi ngón tay” - mẹ của Sydney cho biết. “Tất cả chúng tôi đều “choáng”. Cánh tay robot với ngón cái có thể đối chiếu được giúp Sydney cầm bóng, sử dụng chuột máy tính và nhặt cốc cà phê bằng giấy.
Cánh tay robot như của Sydney chỉ là một ví dụ về việc công nghệ in 3D được sử dụng như thế nào trong kỷ nguyên mới của y học cá nhân hóa.
In 3D là gì?
Hãy hình dung bạn có một chiếc máy in phun, nhưng thay vì phun ra mực theo hình dáng của chữ cái thì nó phun ra gel hoặc bột chất dẻo hoặc kim loại theo hình dáng của răng, ngón tay hoặc khớp háng. Máy in thông thường nhận tài liệu để in, trong khi máy in 3D nhận lệnh từ máy chụp cộng hưởng từ hoặc máy chụp cắt lớp vi tính về bộ phận cơ thể. Nó tạo ra vật thể - hết lớp này đến lớp khác từ dưới lên trên.
Mặc dù các máy in 3D đã ra đời từ thập kỷ 80, song việc sử dụng nó trong y học đã có bước nhảy vọt trong vài năm trở lại đây.
Răng giả, chi giả và tai giả
In 3D đã được sử dụng rộng rãi cho nhiều bộ phận của cơ thể, thường được làm bằng chất dẻo hoặc kim loại có tiếp xúc với cơ thể nhưng không đi vào máu như răng, tai và chi giả.
“Trước đây, chụp răng giả phải được làm trong xưởng, mất vài ngày tới vài tuần và bệnh nhân phải đến nha sĩ hai hoặc ba lần” - TS. Chuck Zhang, giáo sư công nghệ công nghiệp và hệ thống tại Viện Công nghệ Georgia cho biết. Giờ đây, bác sĩ nha khoa có thể chụp ảnh 3D của chiếc răng và in chụp răng ra ngay tại chỗ.
Kỹ thuật mang lại cho những người bị mất chi như cô bé Sydney một giải pháp để thay thế cho chi giả xấu xí và khó lắp. Các xưởng in 3D thường hợp tác với khách hàng để thiết kế nên những chi giả đậm phong cách và nghệ thuật mà người dùng muốn khoe ra chứ không phải giấu đi.
Zhang và các cộng sự tại Viện Công nghệ Georgia đang làm việc với các cựu chiến binh bị mất chi để chỉnh sửa chi giả không lắp vừa. Nhóm của ông sử dụng vật liệu in 3D để chế tạo những ổ chi giả thích nghi với sự thay đổi mức thể dịch của cơ thể. Ổ này sẽ chặt lại hoặc lỏng ra khi cần để chi giả không bị tuột cũng như không gây đau đớn khó chịu.
Các thiết bị cấy trong cơ thể
Chất dẻo và kim loại in 3D cũng có thể được đưa vào trong cơ thể. Năm 2012, các bác sĩ tại Bệnh viện Nhi đồng Mott, Đại học Michigan đã cứu được 2 em bé bằng cách đặt những nẹp nhựa in 3D vào khí quản của các bé.
Dựa trên hình ảnh chụp cắt lớp vi tính đường thở của bé Garrett, BS. Green và GS. Hollister đã thiết kế và in những chiếc nẹp vừa vặn với bệnh nhân để giữ cho đường thở của Garrett luôn mở thông. Cuối cùng, cơ thể bé sẽ hấp thu thiết bị và đường thở sẽ tự đứng vững được. Bệnh viện nhi đồng Mott cho biết, họ là cơ sở đầu tiên trên thế giới thực hiện thủ thuật này.
Mô sống
Ngoài kim loại và chất dẻo, các bác sĩ và các nhà khoa học cũng đang tìm cách tải vào máy in 3D những tế bào của người và in ra mô sống, một công nghệ gọi là in sinh học. Phép màu ở đây là in ra tạng sống để ghép từ chính tế bào của bệnh nhân. Một số chuyên gia dự báo chỉ một hai thập kỷ nữa là điều này sẽ trở thành hiện thực và có thể cách mạng hóa việc ghép tạng. Bệnh nhân sẽ không còn chết trong khi đợi tạng và hệ miễn dịch của họ cũng không “từ chối” tạng được ghép.
Sử dụng công nghệ này, Viện Nghiên cứu Wake Forest đã chế tạo được gan “tí hon” mà họ cho biết sẽ dùng để thử nghiệm độc tính của thuốc. Dự kiến, phương pháp chính xác hơn nhiều so với việc thử trên động vật và trên tế bào như cách truyền thống. (Theo WebMD)
Cẩm Tú
