3D Bio printing: มิติใหม่แห่งวงการแพทย์

3D Printing หรือ การพิมพ์แบบสามมิติ ไม่ได้เปิดโอกาสการสร้างสรรค์ผลงานใหม่ๆ ให้กับวงการออกแบบเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสให้กับวงการแพทย์เมื่อศักยภาพของนวัตกรรมนี้ทำให้ทีมหมอ นักวิทยาศาสตร์ นักวิจัยและพัฒนา สามารถผลิตเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและอวัยวะมนุษย์ได้สำเร็จ

ในปี 2011 บริษัท Invetech บริษัทวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีสัญชาติออสเตเลีย สามารถผลิตเครื่อง 3D Bioprinting หรือเครื่องพิมพ์ชีวภาพสามมิติเครื่องแรกของโลกให้กับบริษัท Organovo ได้สำเร็จ เครื่องพิมพ์ดังกล่าวสามารถพิมพ์เนื้อเยื่อมนุษย์ได้ด้วยการนำวัสดุหรือเซลล์ที่มีชีวิตมาเรียงซ้อนกันเพื่อสร้างเป็นรูปสามมิติ นับเป็นการเปิดโอกาสทางการแพทย์ในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อมนุษย์ รวมไปถึงการพัฒนาต่อยอดการพิมพ์อวัยวะมนุษย์เพื่อนำไปใช้ในการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะ

หลังจากปี 2011 ความนิยมใน 3D Bioprinting ในวงการแพทย์มีมากขึ้นและได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในปี 2014 คณะวิจัยจากโรงพยาบาล Brigham and Women’s Hospital (BWH) ในรัฐแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา ทดลองสร้างหลอดเลือดเทียมขึ้นด้วยเครื่อง 3D Bioprinting นับเป็นครั้งแรกที่มีการสร้างแม่พิมพ์ของหลอดเลือดเทียมด้วยเส้นใยอะกาโรส(Agarose)หรือวุ้นที่มีน้ำตาลที่มีในธรรมชาติ ดร. Ali Khademhosseini หัวหน้าของคณะวิจัยโรงพยาบาล BWH อธิบายถึงการทดลองครั้งนี้ไว้ว่าเป็นการรวมเอาความก้าวหน้าของเทคโนโลยี 3D Bioprinting เข้ากับวัสดุทางธรรมชาติเพื่อผลิตอวัยวะมนุษย์

ในปี 2015 ไม่กี่เดือนถัดมาหลังจากการทดลองของคณะวิจัยโรงพยาบาล BWH ก็มีรายงานว่า บริษัทผู้ผลิตเครื่องสำอางค์สัญชาติฝรั่งเศสอย่าง L’oreal จับมือกับบริษัท Organovo พัฒนาเครื่อง 3D Bioprinting เพื่อพิมพ์ผิวหนังมนุษย์ขึ้น การพิมพ์ผิวหนังของบริษัท L’oreal ทำขึ้นเพื่อใช้ทดสอบผลิตภัณฑ์แทนการทดสอบกับคนหรือสัตว์อย่างที่เคยเป็นมา อีกทั้งเพื่อทดแทนวิธีการผลิตผิวหนังสำหรับการทดสอบแบบเดิม ที่ต้องผลิตจากการรับบริจาคผิวหนังจากผู้เข้ารับการศัลยกรรมพลาสติกมาปลูกบนเนื้อเยื่อ วิธีการดังกล่าวใช้เวลากว่าหนึ่งสัปดาห์ซึ่งช้าและไม่เพียงพอต่อความต้องการในการทดสอบผลิตภัณฑ์ นวัตกรรม 3D Bioprinting ทำให้ L’oreal ทดสอบผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น อีกทั้งเอื้อต่อการใช้ทางการทดลองรักษาทางการแพทย์ผิวหนังโดยเฉพาะเรื่องของการรักษาผิวหนังไหม้

นอกจาก 3D Bioprinting จะเอื้อประโยชน์ต่อการผลิตเนื้อเยื่อและอวัยวะมนุษย์แล้ว ยังเอื้อต่อการผลิตอวัยวะเทียมรูปแบบใหม่ให้แก่ผู้ที่สูญเสียอวัยวะ บริษัท Bespoke Innovation ในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ผลิตแขนเทียมด้วยการใช้นวัตกรรมดังกล่าว เช่นเดียวกับนักศึกษาจากสถาบัน Pratt Institute ในกรุงนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา ชื่อ William Root ที่ผลิต Exo ขาเทียมน้ำหนักเบาที่มีรูปทรงและรูปร่างเตะตา เพื่อเปิดทางเลือกในการผลิตขาเทียมที่มีรูปลักษณ์สวยงาม ราคาย่อมเยาว์ และผลิตได้อย่างสะดวกขึ้น ซึ่งแตกต่างจากขาเทียมที่ผลิตใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน

ด้วยศักยภาพของ 3D Printing ที่เปิดโอกาสให้วงการแพทย์พัฒนาทางเลือกในการรักษาได้มากขึ้นผ่านนวัตกรรม 3D Bioprinting ไม่ว่าจะเป็นการผลิตเนื้อเยื่อ การผลิตอวัยวะ หรือแม้แต่การผลิตอวัยวะเทียมให้มีประสิทธิภาพมากกว่าเดิม จึงไม่น่าแปลกใจแม้แต่น้อยที่ 3D Printing จะได้รับการกล่าวขานว่าเป็นนวัตกรรมที่สร้างความสั่นสะเทือนให้แก่โลกแห่งการผลิตในปัจจุบัน

Reference:
3-D bioprinting builds a better blood vessel
Inside L’Oreal’s Plan to 3-D Print Human Skin
3-D Printed Prosthetics That Look Fit for a Sci-Fi Warrior
3-D printers may someday allow labs to create replacement human organs
เครื่องพิมพ์อวัยวะสามมิติ