Sản xuất bồi đắp (AM) – bước tiếp theo của lĩnh vực chăm sóc sức khỏe

Additive manufacturing (AM)

In 3D không chỉ đơn thuần là in các vật thể để giải trí. Tại Uppsala, đang có nghiên cứu và hợp tác giữa Đại học Uppsala và ngành công nghiệp có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc chăm sóc sức khỏe cho tương lai và tăng cơ hội cứu sống bệnh nhân.

Sản xuất bồi đắp, thường được gọi là in 3D, là một công cụ sẽ rất có giá trị cho phẫu thuật, ví dụ như trong chăm sóc sức khỏe.

Ảnh: Alexandra Davydova

Sản xuất bồi đắp (AM) đã là một giải pháp quan trọng cho nhiều thách thức khó khăn trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Tóm lại, AM là về in ba chiều (3D) – việc “in” các vật thể vật lý để sử dụng trong chăm sóc sức khỏe cũng như các lĩnh vực hoàn toàn khác.

Cecilia Persson.

Ảnh: Mikael Wallerstedt

“Bạn có thể nghĩ về AM là phiên bản công nghiệp của in 3D tiêu dùng, nơi chúng tôi tham gia nghiên cứu với mục tiêu cuối cùng là có thể đưa các nguyên mẫu vào sản xuất quy mô công nghiệp,” Cecilia Persson, Giám đốc Trung tâm Năng lực trong Sản xuất Bồi đắp giải thích cho Khoa học Đời sống ở Uppsala.

Sản xuất Bồi đắp cho Khoa học Đời sống là một trung tâm năng lực mới ra mắt gần đây được tài trợ bởi Vinnova, Đại học Uppsala, các đối tác học thuật khác và một loạt các đối tác trong ngành. Tổng cộng có 22 tác nhân tham gia vào việc huy động đáng kể mà trung tâm năng lực đòi hỏi, bao gồm các công ty như Cytiva, AFRY (trước đây là ÅF và Pöyry), OssDsign, Graphmatech và AddNorth. Vùng Uppsala cũng là nhà đồng tài trợ và đóng góp cho trung tâm thông qua Bệnh viện Đại học Uppsala.

“Trọng tâm của trung tâm là sản xuất bồi đắp cho khoa học đời sống và tập hợp các hoạt động học thuật, công nghiệp và bệnh viện / khu vực công lại với nhau. Sự hợp tác giữa các bên này rất quan trọng và có nghĩa là chúng ta có thể đẩy nhanh việc tạo ra giá trị cho ngành y tế và doanh nghiệp khi chúng ta cùng nhau thực hiện các dự án nghiên cứu. Đồng thời, chúng tôi đang đào tạo những người có thể có vai trò trong ngành công nghiệp và chăm sóc sức khỏe nói riêng. Vì vậy, cũng có một khía cạnh phát triển kỹ năng và cung cấp kỹ năng rất rõ ràng cho vấn đề này. ”

Mục tiêu cuối cùng là phát triển các sản phẩm in 3D, mô hình và các công cụ hỗ trợ khác có thể tạo điều kiện cho việc chăm sóc sức khỏe. Ví dụ, có thể in lưới titan để thay thế xương khi các bộ phận của xương của bệnh nhân đã bị loại bỏ trong quá trình phẫu thuật. Cũng có thể tạo ra các mô hình để bác sĩ phẫu thuật thực hành trước khi phẫu thuật thực tế – những mô hình này là bản sao chính xác của những gì bác sĩ phẫu thuật sẽ gặp phải bên trong cơ thể. Đại học Uppsala cũng là nơi có sự hợp tác giữa các khoa như U-PRINT, do Johan Kreuger đứng đầu. U-PRINT là liên doanh AM của ngành Y và Dược, cũng đang phát triển in sinh học cho các ứng dụng nghiên cứu và về lâu dài để điều trị. In sinh học là thực hành in các cơ quan và cấu trúc giống như mô để sử dụng trong y học tái tạo.

“Mục tiêu cuối cùng là cải thiện và cứu sống. Tuy nhiên, cũng có những khoản tiết kiệm đáng kể về chi phí và thời gian, có lẽ đặc biệt là liên quan đến chăm sóc sức khỏe nhờ các mô hình loại này cho phép bác sĩ phẫu thuật thực hành chính xác những gì họ sẽ làm trong quá trình phẫu thuật trước khi tiến hành chính cuộc phẫu thuật. “

Theo Cecilia Persson, để đạt được mục tiêu này, hình thức hợp tác được áp dụng trong Sản xuất Bồi đắp cho Khoa học Đời sống là chìa khóa quan trọng.

“Học viện tất nhiên là nơi có các nghiên cứu tiên tiến, cũng như các chuyên môn khác. Tuy nhiên, nghiên cứu này thường tập trung vào những thứ vượt xa những gì có thể được sử dụng ngay bây giờ và đó là nơi mà ngành đóng vai trò quan trọng trong việc mô tả tình hình và nhu cầu hiện tại. Điều đó mang lại cho chúng tôi cơ hội làm việc với trọng tâm dài hạn thông thường nhưng cũng là ngắn hạn với các nghiên cứu có liên quan đến ngành và lĩnh vực chăm sóc sức khỏe ngay bây giờ. Tất nhiên, các bệnh viện cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc mô tả các giải pháp cần thiết dựa trên những thách thức mà họ đang phải đối mặt trong chăm sóc sức khỏe.

“Làm việc với doanh nghiệp và ngành có nghĩa là cũng có nhiều cơ hội khác nhau để mở rộng quy trình sản xuất và do đó thiết lập nhanh hơn những gì sẽ hoặc sẽ không hoạt động. Nhìn chung, tất cả mọi người đều có thể thu được nhiều lợi nhuận thông qua sự hợp tác và đầu tư cùng nhau, ”Cecilia nói.

Đại học Uppsala nổi tiếng trong lĩnh vực nghiên cứu sản xuất bồi đắp. Cecilia Persson cũng là thành viên của nhóm chỉ đạo cho dự án được gọi là AM @ Å – sáng kiến ​​chung của Đại học Uppsala trong sản xuất bồi đắp, đặt tại Phòng thí nghiệm Ångström. Nhóm đảm bảo rằng tất cả các thiết bị cần thiết để tiến hành nghiên cứu trong tương lai đều có sẵn tại chỗ ở đó, cho cả sinh viên tại trường Đại học và các đại diện trong ngành. Có rất nhiều dự án nghiên cứu thú vị hiện đang được tiến hành tại Đại học Uppsala có thể trở thành một cuộc cách mạng.

“Một ví dụ là chúng tôi đang xem xét cách chúng tôi có thể in 3D bằng kim loại có thể hấp thụ sinh học. Hiện tại, khi một thứ gì đó cần sửa chữa trong cơ thể, vật liệu được sử dụng để sửa chữa vẫn còn bên trong cơ thể. Cecilia giải thích rằng vật liệu có thể hấp thụ sinh học này sẽ giúp chữa lành vết gãy và sau đó sẽ tự tiêu biến tại chỗ sau khi xương gãy được chữa lành.

Trong năm 2021, một phòng thí nghiệm mới sẽ được thêm vào, phòng thí nghiệm này cũng sẽ dành cho sinh viên trong chương trình Thạc sĩ mới bắt đầu. Có thể chỉ trong chính phòng thí nghiệm này, bước đột phá lớn tiếp theo về chăm sóc sức khỏe được phát triển.

Robin Widing