Rosyjscy badacze wykorzystują specjalny materiał do druk 3D aby zwiększyć skuteczności radioterapii

0

Mimo, że radioterapia jest nadal jedną z najczęściej stosowanych metod  leczenia nowotworów złośliwych (obok leczenia chirurgicznego i chemioterapii) jej wpływ na organizm może wiązać się z długą listą niepożądanych skutków ubocznych. Naukowcy pracując nad alternatywnymi metodami leczenia nowotworów, takimi jak terapia celowana, starają się, aby promieniowanie czy stosowane w chemioterapii związki miały jak najmniejszy wpływ na zdrowe tkanki.

Jak się okazuje, minimalizowanie szkodliwego oddziaływania na komórki organizmu niedotknięte zmianami nowotworowymi może być ściśle powiązane z technologiami addytywnymi. Wzrost popularności stosowania modeli przedoperacyjnych sprawił, że wydruki guzów na podstawie badań obrazowania medycznego stają się coraz powszechniejszym narzędziem służącym chirurgom do planowania zabiegu usunięcia nowotworu.

Jednak rosyjscy naukowcy wierzą, że wpływ druku 3D na rozwój nowoczesnej onkologii może być o wiele bardziej znaczący. Zespołowi badawczemu z Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego, pracującemu nad optymalizacją metod leczenia chorób nowotworowych udało się opracować nowy materiał do druku przestrzennego. Wykonywane z niego fantomy dozymetryczne mają okazać się przydatne podczas szacowania ilość promieniowania jonizującego pochłanianego przez organizm podczas radioterapii.

Dane możliwe do poznania dzięki fantomom drukowanym przestrzennie z materiału opracowanego przez badaczy może wpłynąć na podniesienie efektywności zabiegu radioterapii, redukując tym samym ilość ewentualnych powikłań oraz skutków ubocznych.

Jeden z pracowników Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego, Yuri Cherepennikov, tłumaczy, że radioterapia jest dużą ingerencją w równowagę ludzkiego organizmu i zawsze wiąże się z pewnym ryzykiem. W przypadku tego typu zabiegów, większa precyzja i dokładność na etapie przygotowania przedoperacyjnego skutkuje znacznie lepszą skutecznością leczenia a jednocześnie zminimalizowaniem wpływu na tkanki zdrowe.

Kluczowa różnica pomiędzy obecnie stosowanymi fantomami dozymetrycznymi a tymi tworzonym przez naukowców z Tomska związana jest z wykorzystanym materiałem. Konwencjonalne fantomy wykonywane są z tworzyw polimerowych, które mają podobną gęstość do uśrednionych wartości z różnych tkanek ciała – takie rozwiązanie nie pozwala naukowcom na dokładne oszacowanie dawek promieniowania pochłanianych przez różne struktury.

Technologia druku przestrzennego umożliwia tworzenie modeli dokładnie odwzorowujących pożądane tkanki pod względem anatomii i gęstości. Opracowany materiał polimerowy wzbogacany różnymi dodatkami umożliwia tworzenie odpowiedników różnych rodzajów tkanki m.in. kostnej, mięśniowej czy tłuszczowej. Każda z drukowanych struktur wyróżnia się inną gęstością, przez co inaczej zachowuje się wystawiona na działanie promieniowania.

Naukowcy sugerują, że najlepsze efekty może przynieść wykonywanie spersonalizowanych modeli pojedynczych części ciała, bazując na danych zebranych na podstawie obrazowania medycznego konkretnego pacjenta. Obecnie wykonanie tego typu modelu trwa nie dłużej niż dwa dni. Jednak według zapewnień twórców, kiedy technologia będzie już gotowa na rynek czas wykonania modelu nie powinien przekraczać 10 godzin.

Grafika przewodnia: pixabay.com

Źródło: 3dprint.com

Udostępnij.

O autorze

Magdalena Przychodniak

Redaktor Naczelna Centrum Druku 3D. Inżynier biomedyczny śledzący najnowsze doniesienia dotyczące biodruku oraz zastosowań druku przestrzennego w nowoczesnej medycynie.