นักวิทย์ฯ สร้าง "หัวใจเทียม" เพื่อการศึกษาของศัลยแพทย์ จากเครื่องพิมพ์ 3D

สำหรับแพทย์ที่กำลังศึกษาต่อในสาขาศัลยกรรมทรวงอก สิ่งหนึ่งที่แพทย์เหล่านี้ต้องมีประสบการณ์ คือการศึกษาโครงสร้าง "หัวใจของมนุษย์" และฝึกฝนผ่าตัดหัวใจให้แม่นยำที่สุด เพื่อให้การฝึกซ้อมหรือวางแผนการรักษามีประสิทธิภาพมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์จึงได้คิดค้นหัวใจเทียมที่สร้างจากเครื่องพิมพ์ 3D !!

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคานเน็กกี้ เมลลอน ได้คิดค้นเทคนิคที่เรียกว่า Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH) มาใช้ในการสร้างหัวใจเทียมที่คล้ายกับหัวใจของจริงมากที่สุด โดยอาศัยเครื่องพิมพ์ 3D และ "หมึกพิมพ์พิเศษ" เรียกว่า Bioink

ที่มาของภาพ https://engineering.cmu.edu/news-events/news/2020/11/18-3d-printed-heart.html

Bioink ที่นำมาใช้ในเทคนิค FRESH นี้ สร้างจากโพลีเมอร์สกัดจากสาหร่ายที่มีชื่อว่า Alginate ในกระบวนการสร้างหัวใจเทียมด้วยเทคนิค FRESH นักวิทยาศาสตร์จะบันทึกโครงสร้างของหัวใจของจริงทั้งหมดด้วย MRI จากนั้นจึงนำแบบโครงสร้างที่ได้ป้อนให้กับเครื่องพิมพ์ 3D ระบบของเครื่องพิมพ์ก็จะเริ่มปล่อย Bioink ออกมาเป็นเส้น ๆ ซ้อนกันอย่างแน่นหนาในบล็อกไฮโดรเจล ให้เกิดเป็นรูปร่างของหัวใจขึ้นมา

ที่มาของภาพ https://newatlas.com/3d-printing-soft-biomaterials/40045/?itm_source=newatlas&itm_medium=article-body

เนื่องจาก Bioink มีความยืดหยุ่นคล้ายคลึงกับเนื้อเยื่อของมนุษย์มาก นี่จึงเป็นข้อดีของการสร้างหัวใจเทียมเพื่อการศึกษา ด้วยเทคนิค FRESH เพราะเดิมทีหัวใจเทียมที่ศัลยแพทย์ใช้กันนั้น ทำมาจากพลาสติกหรือยาง จึงให้ความรู้สึกที่แตกต่างไปจากหัวใจของจริงอย่างสิ้นเชิง

ที่มาของภาพ https://engineering.cmu.edu/news-events/news/2020/11/18-3d-printed-heart.html

นักวิทยาศาสตร์เผยว่า หัวใจเทียมนี้สามารถใช้ในการฝึกฝนการผ่าตัดของศัลยแพทย์ได้ อีกทั้งยังสามารถกระตุ้นให้มันเต้นได้คล้าย ๆ กับหัวใจของจริง เพราะฉะนั้นเวลาฝึกซ้อมการผ่าตัดจะช่วยให้แพทย์เข้าถึงบรรยากาศมากขึ้น และในอนาคตอาจนำเทคนิค FRESH นี้ไปใช้ในการสร้างอวัยวะจำลองเพื่อการศึกษาเพิ่มขึ้นด้วย

ขอขอบคุณข้อมูลจาก New Atlas