Применение 3D и 4D печати

Объекты сканируются в трех измерениях, чтобы создать трехмерную модель на компьютере, а затем распечатать ее в трех измерениях. Для этого исходный материал в виде порошка или гранулята (гипс, медь, пластик) наносится друг на друга. Пластик для печати можно заказать по доступным ценам через Интернет. 3D-печать открывает новые возможности, особенно в области персонализированной медицины. Медицинские технологии уже используют его для создания органов и имплантатов.

Так называемая биопечать — это особый вид 3D-печати.

Эти биопринтеры печатают структуры или ткани, например, из клеток, которые были выращены изначально. Технологии улучшают медицинское обслуживание, упрощают процедуры утверждения и увеличивают резервы эффективности.

В ортопедии, например, индивидуальные коленные протезы могут быть изготовлены с использованием трехмерной технологии. Пациенты с износом колена получают индивидуально подобранный протез вместо обычного протеза. Перед этим лечащий врач использует изображения компьютерной томографии, чтобы узнать о текущем положении сустава и о том, насколько колено отклоняется от «идеального размера». Программное обеспечение подготавливает изображения и «переводит» их в модель для печати. На следующем этапе создается индивидуальный коленный протез, а также инструменты и шаблоны для резки. Благодаря точной подгонке сустав более подвижен в раннем послеоперационном периоде. Индивидуально адаптированные протезы гарантируют высокий уровень эксплуатационной безопасности и точности инструментов и гарантируют

В стоматологии зуботехнические лаборатории, в частности, используют цифровые стоматологические методы. Они делают индивидуальные гипсовые модели и хирургические шаблоны. Также адаптируют зубные протезы или виниры. Пациенту выгодны более точные прилегания, которые подбираются индивидуально для него. Для лабораторий технологии 3D-принтеров означают ускоренный рабочий процесс, который высвобождает мощности. Переход к цифровому процессу также делает ненужным хранение физических моделей.

Разработка зашла так далеко, что доступны различные модели принтеров - от небольшой практической модели до большого принтера для зуботехнической лаборатории.

Первый препарат из 3D-принтера уже одобрен американским FDA. При печати лекарств слои порошка, содержащего активный ингредиент, печатаются один за другим. На следующем этапе слои порошка соединяются с помощью жидкости. Таким образом, особенно высокие дозы можно вводить в одной маленькой таблетке, что особенно полезно для пациентов с затрудненным глотанием или пожилых людей. Пористая поверхность обеспечивает более быстрое и лучшее всасывание активного ингредиента. Также возможно напечатать планшеты различной формы. Это важно, потому что соотношение поверхности и объема таблетки отвечает за лекарственную зависимость.

Перспективы 4-мерной печати: совсем недавно биоинженеры в США разработали инновационный биопринтер, печатающий жизнеспособные имплантаты реального размера, которые можно использовать, например, для замены костей черепа или ушей. Тем не менее, потребуется некоторое время, чтобы применить его к людям, поскольку исследования все еще продолжаются. Также ведутся активные исследования в области 4D-печати. Четвертое измерение — фактор времени. Это означает, что имплантаты могут меняться со временем и, следовательно, вместе с пациентом.