Teknoloji dünyası gün geçtikçe yenilikler sunmaya ve bu yenilikler ile insan hayatını kolaylaştırmaya devam etmektedir. Mühendislik ve mimarlık çalışmalarından eğitime eğitimden otomotive, otomotivden medikale kadar birçok alanda insan hayatını kolaylaştıracak yenilikler sunan 3D baskı teknolojisi kuşkusuz ki sağlık sektörü için büyük bir umut ışığı olmuştur. 3D baskı teknolojilerinin biyomedikal alandaki kullanımına geçmeden önce hakkında biraz bilgi edinelim. 

İÇİNDEKİLER:

1. 3D BASKI TEKNOLOJİSİ NEDİR? 
2. 3D BASKI SÜRECİ
3. 3D BASKI HANGİ ALANLARDA KULLANILIR?
4. 3D BASKI TEKNOLOJİSİNİN BİYOMEDİKAL ALANDA KULLANIMI

3D BASKI TEKNOLOJİSİ NEDİR? 

Katmanlı imalat (Additive Manufacturing (AM)) olarak da adı geçen 3D baskı, dijital ortamda bilgisayar destekli tasarım (CAD) adı verilen bir bilgisayar yazılımının yardımıyla tasarlanan nesnelerin çeşitli malzemeler kullanılarak 3D yazıcılar ile katman katman oluşturulmasıdır.  

3D BASKI SÜRECİ

3D baskı sürecinde öncelikle bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımları veya 3D tarama teknolojileri kullanılarak nesnenin tasarımı gerçekleştirilir. Daha sonra tasarım katmanlara ayrılıp 3D yazıcıya uygun hale getirilir. Devamında nesnenin kullanım amacı, estetik görüntüsü ve dayanıklılık ihtiyacına göre malzeme seçimi yapılır. Malzeme seçimi ve tasarım tamamlandıktan sonra 3D yazıcı ile baskı sürecine geçilir. Baskı işleminden sonra nesnenin üzerinde temizleme ve yüzeyi düzgünleştirme işlemleri yapılır.

3D BASKI HANGİ ALANLARDA KULLANILIR?

3D yazıcılar birçok sektörde kullanılmakla birlikte en çok eğitim, otomotiv, mühendislik, mimarlık, beyaz eşya sektörü,  medikal vb. sektörlerde kullanılmaktadır. Peki 3D baskı teknolojisi biyomedikal alanda nasıl kullanılmakta, ne gibi yenilikler ve kolaylıklar sunmaktadır, gelin birlikte bakalım. 

3D BASKI TEKNOLOJİSİNİN BİYOMEDİKAL ALANDA KULLANIMI

3D baskı birçok alanda olduğu gibi tıp dünyasında da hem hastalar hem de sağlık çalışanları için oldukça büyük kolaylıklar ve yenilikler getirdi. Tıp dünyasında geniş bir uygulama alanına sahip olan 3D baskı teknolojisi kişiye göre özelleştirme, prototipleme ve araştırıp geliştirmeyi mümkün kılmaktadır. Hastalar için protez ve ortez üretimi, cerrahi hazırlıklar, dental uygulamalar, organ ve dokuların 3D baskısı, kişiselleştirilmiş ilaç üretimi konularında çalışmalar sürdürülmektedir. 

1. Protez ve Ortez Üretimi

Protez, vücutta eksik olan uzuvların yerini alacak şekilde yapılmış aygıtların genel adıdır. Ortez, uzuvda meydana gelen yetersizliklerde, fonksiyon kayıplarında, istenmeyen bir hareketi önlemek ve uzvu desteklemek amacıyla takılan yardımcı cihazlardır.

3D baskının en önemli faydalarından biri kişiye özel olarak üretilmiş biyomedikal cihazlardır. Kazalar, doğal afetler, hastalıklar sonrası uzuv kaybeden ve protez kullanmak durumunda olan hastalar için geleneksel olarak üretilen protezler kişiye göre uyarlanmış değildir, 3D baskı ile kişiselleştirilmiş üretimler hem kişinin ihtiyaçlarına cevap verir hem de daha kabul edilebilir maliyetlerde ihtiyaç duydukları protez ve ortezlere ulaşmasını sağlar.  

2. Cerrahi Hazırlıklar

Zorlu ve karmaşık bir operasyona başlamadan önce hastaya özgü organların 3D baskı ile üretilmesi ve üzerinde pratik yapılması için kullanılmaktadır. MR, BT taramaları gibi yardımcılarla birlikte hastaya özgü anatomik modeli operasyon öncesi, cerraha fiziksel olarak görselleştirme imkânı sağlar. Cerrahi alanda bu teknolojinin kullanılması cerraha kolaylık sağlayan tıbbi hataları azaltıp, hasta güvenliğini arttırmaktadır. Bununla birlikte tıp eğitimi alan öğrenciler ve cerrahi asistanların eğitimine de katkı sağlamaktadır. 

3. Dental Uygulamalar

Dental uygulamalarda 3D baskı genel diş hekimliğinden ortodonti tedavilerine kadar geniş bir alanda hekime kontrollü bir tedavi planı olanağı sunar. Kişiye özgü protezler, diş telleri, implantlar sağlama açısından tedavinin daha düşük maliyetle yapılmasına yardımcı olur.  

4. Organ ve Dokuların 3D Baskısı

Organlar insan vücudu için olmazsa olmaz parçalardır ve yenilenmesi gerektiği durumlarda tek çözüm organ bağışıdır. Maalesef organ nakli bekleyen hasta sayısına bakıldığında organ bağış sayısı artmasına rağmen hâlâ yeterli sayıda değildir. Bu önemli soruna çözüm bulmak için son yıllarda çalışılan en önemli alan 3D yazıcılar ile organ üretimidir. 3D yazıcılar ile ilk canlı doku üretimi Novagen 3D Printing Technology ile 2009 yılında başladı. 3 boyutlu biyo-yazıcı kartuşu içindeki biyo-materyallerle sağlanan bu üretimler, ilk zamanlarda sadece doku baskısı almak için kullanıldı ancak kemik ve kıkırdak dokusu baskısı da artık yapılabilmektedir. Hangzhou Elektronik Bilimler ve Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları, bu teknoloji sayesinde kulak ve burun baskısı alabilmişlerdir. Günümüzde kafatası kemiğinin de basımı yapılabilmektedir ve Türkiye’de de bu alanda başarılı operasyonlar gerçekleştirilmiştir. Hastanın organının orijinali, tüm damar sistemi ile tüm fonksiyonları yerine getirebilecek organ tasarımı henüz tam anlamıyla yapılamasa da çalışmalar yapılmaya ve test edilmeye devam etmektedir. Gelecekte tüm işlevlerini yerine getirebilecek organ üretimi yapılıp nakillerde kullanılabileceği ve insan hayatını kurtaracağı yönünde beklentiler yüksektir.

5. Kişiselleştirilmiş İlaç Üretimi

Gün içinde farklı saatlerde çeşitli sayıda ilaç almak zorunda olan hastalar ve özellikle yaşlılar için ilaçları zamanında almak ilaç kullanımını zorlaştırabilmektedir. Bu sebeple hastaların gün içinde içecekleri bütün ilaçları kapsayan tek bir ilaç içmeleri hayatlarını kolaylaştıracaktır. 3D teknolojisi ile üretilen ilaçların avantajı,  kişiye ve tedavisine özel içerikte ilaç üretilmesinin yanı sıra 3D üretim teknolojisi kullanılarak üretilen ilaçların normal ilaçlara göre daha yüksek hızda çözünmesi ve etki göstermesidir. 

Gelişen teknoloji sayesinde pek çok alanda büyük ilerlemeler kaydedilmiştir. Özellikle sağlık alanında teknolojiye önem verilmiş, her türlü teknolojik yenilik sağlık alanına adapte edilmeye çalışılmıştır. Hastaya özel tasarım, uygun üretkenlik ve düşük maliyetli üretim yöntemleriyle 3D baskı teknolojisi, tıbbi uygulamalarda yaygın olarak kabul gören bir üretim teknolojisidir.  

Sonuç olarak kullanıldığı farklı alanlarda yapılan çalışmalar incelendiğinde birçok başarılı örneği bulunan 3D baskı teknolojisi, gelecek için büyük fırsatlar sunmaktadır. 3D baskı teknolojisi ile sağlık eğitimi alanında büyük fayda sağlanacağı, ameliyatların planlanmasının kolaylaşacağı, sağlık alanında maliyetleri azaltacağı düşünülmektedir. Organ nakli konusundaki ciddi çalışmalar gelecekte organ bekleyen hastalar için umut vaad etmekte, bilim ve teknoloji dünyası insanlığa hizmet etmeye devam etmektedir.