SZTE magazin
Kiemelt_3D_nyomtato_Bari_F_ny1

Személyre szabott orvoslás az SZTE „3D nyomtató központjából”, ahol tanulni és kutatni is lehet

A térbeli nyomtatás orvosi alkalmazásában rejlő óriási lehetőségek megismerésében, fejlesztésében és kiaknázásában hol tart a Szegedi Tudományegyetem? Többek között ezt is kérdeztük az „Egyénre szabott orvoslás élettudományi struktúrák 3D nyomtatás révén” elnevezésű GINOP-projekt szakmai vezetőjétől, prof. dr. Bari Ferenctől, aki a LAMELIS elnökeként az SZTE e nyári iskolája programjába is beépítette a 3D nyomtatók témakörét.

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

A szemünk előtt zajló negyedik ipari forradalom egyik leglátványosabb eszköze a 3D nyomtató. A térbeli nyomtatásra alkalmas berendezések ára manapság néhány százezer forinttól indul. Így aztán a közepes méretű vállalkozásoktól kezdve a felsőoktatási intézményekig számos helyen használják a 3D nyomtatókat. Ilyen asztali eszköz a Szegedi Tudományegyetem több egységében, így például az SZTE Általános Orvostudományi Karon és az SZTE Mérnök Karán is dolgozik.


3D_nyomtato_borgyogyaszati_klinikan

 

 

A térbeli nyomtatás alapjai

 

Az SZTE ÁOK az élen jár a hazai felsőoktatási intézmények között, ugyanis a graduális és a posztgraduális képzésben a medikusok és a PhD-hallgatók is tanulnak a 3D nyomtatásban rejlő lehetőségekről a normál curriculumon belül. Ám a 3D nyomtatás kutatói alkalmazásának ösztönzése és kiszélesítése, illetve az ezekhez az eszközökhöz kötődő szolgáltatások fejlesztése is cél a szegedi egyetemen.


3D_nyomtato_Bari_F_a

– A kiindulási alapot egy nagyon jó felbontású alapkép-sorozat, aminek a tárolásához nagy memóriájú számítógépre van szükség, és a lézer széleskörű alkalmazása jelenti. Ezek voltak a feltételei a térbeli nyomtatási technológia robbanásszerű fejlődésének és elterjedésének. Áttörést hozott a képalkotásban alkalmazott szabványok időszaka is. Elérkezett a pont, amikor nem a kuriozitás, hanem a piac diktál – magyarázta prof. dr. Bari Ferenc. A Szegedi Tudományegyetem Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézetének a professzora a kézírás és a könyvnyomtatás közti különbségre utalva érzékeltette, mit tud ma egy 3D nyomtatós sorozatgyártás.

 

Az anyag korábbi megmunkálója a kő- vagy vastömbből a szobrászhoz hasonlatosan faragással vagy forgácsolással alakította ki a finom formát; illetve a képlékeny anyagot öntőformába öntve hozta létre az új struktúrát. Ezzel szemben a 3D, azaz térbeli nyomtatás lényege, hogy például egy csavarról vagy éppen az MRI által egy emberi testrészről készített nagy felbontású, „szeletelt” kép alapján rétegenként rakódik egymásra az anyag, így a rejtett belső tartalom is részlet-gazdagon létrehozható.

 

– Manapság már szinte minden térbeli, háromdimenziós modellt – egy házat, egy széket, egy hiányzó testrész pótlására alkalmas protézist, de egy emberi szövetet is – el lehet készíteni 3D nyomtatóval – jelentette ki prof. dr. Bari Ferenc, aki szakmai vezetője az SZTE „Egyénre szabott orvoslás élettudományi stuktúrák 3D nyomtatás révén” elnevezésű GINOP-projektjének.

 

 

Kutatói bázis a cél

 

E projekt célja egy olyan egyedülálló, komplex 3D nyomtatási technológiát alkalmazó kutatói bázis létrehozása, melyben fém, valamint polimer orvostechnikai eszközök és biológiai struktúrák és kialakítása, jellemzőinek vizsgálata és fejlesztése lehetséges.

 

Meg szeretnénk teremteni a betegre szabott gyógyászat kutatásának, oktatásának és fejlesztésének infrastruktúrális hátterét – hangsúlyozta a professzor. A 3D nyomtatás technológiájának fejlődésével, az egyénre szabható, integrált szövet-szerv-építés olyan új utakat nyit meg az orvostudomány számára, amelyek korábban elképzelhetetlen megoldásokkal szolgálnak a betegek gyógyításában.

 

Az implantológia támogatása, a fémnyomtatás és a felületkezelés módszertanának továbbfejlesztése, biológiai szövetek nyomtatása, valamint ízületi porcfelszín pótlás lehetőségének megteremtése a kiemelt célja az SZTE e GINOP-projektjének. A szemészetben a mesterséges szaruhártya előállítása, az onkológiában pedig az egyénre szabott brachyterápiás kezelés területe kap hangsúlyos szerepet.

 

– A szövet élő anyag, de Petri-csészés létrehozása régi technológia. A 3D nyomatás e területen azt jelenti, hogy sejtcsoportonként, csöppenként viszik föl a biológiailag élő anyagot egy olyan vázra, amely aztán fölszívódik, mint például a sebészetben használatos egyfajta „cérna” – magyarázta prof. dr. Bari Ferenc. – Például a szaruhártya 3D nyomtatása azért vált lehetségessé, mert ennek a szövetnek nincs a vérellátásra közvetlen igénye. Manapság nagy erőfeszítéseket tesznek a szakemberek a vaszkularizált szövetek, szervek nyomtatására is.

 

Az SZTE által elnyert, közel 600 millió forint támogatást jelentő GINOP-pályázat az infrastruktúra kialakítását teszi lehetővé. Ez nem „betont és falakat” jelent, hanem eszközök beszerzését. A berendezések megérkeztek, az elmúlt három év alatt elvégzett munka 2019 őszére érik be. Addigra elkészül az SZTE Általános Orvostudományi Kar önerős hozzájárulásával az SZTE 3D nyomtató központját befogadó – az SZTE Szent-Györgyi Albert Klinikai Központ Elnöki Hivatalának is otthont adó, Tisza Lajos körút 107. számú – épület egy részének az átalakítása. E nagy teljesítményű és különleges 3D nyomtatók működtetéséhez tisztasági, hőmérséklet-stabilitási, rezgéstani és biztonsági szempontokból is alkalmas helyiségek szükségesek.


3D_nyomtato_Bari_F_ny2_j

 

Hol tart a 3D-nyomtatás orvosi felhasználása? – kérdezett vissza a professzor. – E terület fejlődését óriási dinamika jellemzi, szinte beláthatatlan piacot jelent, hiszen – pillanatnyilag – a személyre szabott, „intelligens gipsztől” a koponya- és állcsont pótláson át, az egyedi szövetek előállításáig és a személyre szabott gyógyszer kinyomtatásáig terjed. – Márpedig aminek van piaca, arra föl kell készíteni a felsőoktatásból kikerülő szakembereket – hangsúlyozta prof. dr. Bari Ferenc, aki szerint épp az a legfőbb gondja a „high-tech”-nek, hogy nincs elegendő, az ilyen berendezések működtetéséhez értő szakember.

 

Elsősorban a medikusok, illetve a mérnökhallgatók oktatását és az anyagtudományi kutatást szolgálja az SZTE 3D nyomtató központja. A felsőoktatás helyett az ipar nem végzi el ezt a feladatot, mint ahogy a start-up cégek számára is kulcskérdés, hogy hozzáférjenek a legkorszerűbb 3D nyomtatókhoz, szkennerekhez.

 

– Egymást tanítjuk: 10-15 előadást tartottunk már egymásnak, különböző területek problémaköreit jártuk körbe. Olyan fiatal szakembereket toborzunk e programokra, akiket érdekel az új technológia – mondta mosolyogva a professzor. – Tele vagyunk illúziókkal, megoldandó problémákkal, és be nem látható távlatú lehetőségekkel. Így van ez minden „forró”, folyamatos fejlődésben lévő kutatási területen. A technológia fejlődése során derül ki a problémák és a megoldások nagy része – hangsúlyozta. Példaként említette az új gyógyszergyártási irányt, az egyedi formulázást, amely a páciens testsúlyához és egyéb adottságaihoz igazítja a többkomponensű és különböző fölszívódási helyű pirulákat. – Az SZTE számára a legfontosabb feladatnak az intellektuális felkészülést látom.

 

 

LAMELIS az élettudományokért

 

A térbeli nyomtatóknál mi a lézer szerepe? A lézer itt elsősorban a térbeli pontosságot, a jól adagolható energia-csomagot, a kézben tartott fotokémiai reakciót szolgálja. Így lehet biztosítani, hogy például az adott fémpor réteg egyes, meghatározott pontjai összeolvadjanak, a vékony folyadékréteg molekulái között térbeli kötések jöjjenek létre Az úgynevezett fotopolimerizációs eljárásokkal rendkívüli részletgazdagságú, több komponensű – színű, textúrájú – új struktúrák hozhatók létre… Ilyen és ehhez hasonló kérdéseket is részleteznek az SZTE VI. LAMELIS nyári iskolájában is.


3D_nyomtato_Bari_F

 

A LAMELIS, azaz az Orvostudományi és Élettudományi Lézerek nyári iskolája hat éve a szegedi lézerközpont, az ELI-ALPS népszerűsítését tűzte ki célul. Mára a LAMELIS olyan fórummá vált, ahol a lézerek modern élettudományi alkalmazásainak tudásbázisát fejlesztik. A 2019. július 4. és 12. közötti LAMELIS nyári iskolában egy egész napot szentelnek a szervezők annak, hogy a 3D nyomtatók robbanásszerűen fejlődő világa újdonságait megismerhessék a világ minden tájáról a Szegedi Tudományegyetemre zarándokló szakemberek és diákok.

 

– A tervek szerint szolgáltat is majd az SZTE 3D nyomtató központja – tette hozzá az SZTE Általános Orvostudományi Kar és az SZTE Természettudományi és Informatikai Kar közös egységének professzora. Példaként említette: pillanatnyilag kuriozitás, hogy egy száj-, ortopéd vagy idegsebész 3D nyomtató segítségével létrehozott modellen tervezze meg a műtétet, vagy építse be az implantátumot. Ezt mindennapos gyakorlattá kell majd tenni az SZTE egységein belül. Ugyanakkor a maradék kapacitással külső piaci igényeket is ki lehet majd elégíteni – fogalmazta meg reményeit Bari Ferenc professzor.

 

Az SZTE által másodszor elnyert Új Nemzeti Kiválóság Program fotonikai lábában erős pillér ez a formálódó 3D nyomtató központ.

 

SZTEinfo – Újszászi Ilona

Fotók: Ú. I.

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

Letöltés


klinika_magazin_2019_osz
SZEM_magyar_borito_2018_2SZEM_angol_borito_2018_2

SZEM_borito_HUN_2018 SZEM_2018_cover_eng