Выберите язык: en
Интерпластика - международная специализированная выставка пластмасс и каучуков
До выставки  
     

VIII Российский конгресс переработчиков пластмасс

2017-03-22 11:49:51

VIII Российский конгресс переработчиков пластмасс
Бизнес-центр и отель «Пальмира», Москва, Новоданиловская наб., д. 6, стр. 1
3-4 апреля  2017 года
Горячая линия +7 (965) 444-29-41
                                                         plast@rccgroup.ru
                                                         www.plast.rccgroup.ru

Москва, 22 марта 2017 года

Полимеры и 3-D печать в российской медицине и фармацевтике

К 2020 году российское правительство запланировало увеличить долю российских производителей в секторе медицинских изделий с 18 до 40%. Медизделия из полимеров – это и одноразовые системы инъекций, переливания, транспортировки, и корпуса приборов, лабораторная посуда, упаковка, тара, белье, инструменты, для производства которых достаточно выполнить требования чистой комнаты и закупить современное оборудование. 
Готовы ли вы принять участие в этом процессе?    Специалисты крупнейших российских медицинских центров и товаропроизводители обсудят стоящие перед ними задачи во время круглого стола «Полимеры в российской медицине и фармацевтике» 4 апреля 2017 года. Круглый стол пройдет в бизнес-клубе «Пальмира» в рамках 8 Российского конгресса переработчиков пластмасс.

Наиболее важная тема заседания – индустрия имплантатов и 3D-печати, которая меняет качество жизни современного человека. В 2017 году российское правительство выделит на разработку и
клинические испытания имплантируемых медицинских изделий 705,9 млн рублей.
Согласно постановлению, производители смогут компенсировать 80% расходов на разработку имплантатов за счет субсидий (в предыдущей версии документа было 50%), а максимальный размер субсидий одному предприятию увеличен с 5 млн рублей до 200 млн рублей.
Субсидии выделяются по госпрограмме «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности» на 2013–2020 годы».

Сайт мероприятия: www.plast.rccgroup.ru 
С программой круглого стола можно ознакомиться здесь: http://www.plast.rccgroup.ru/prog/  
Регистрация участников ведется здесь: http://www.plast.rccgroup.ru/registration/ 
Горячая линия: +7 (965) 444-29-41
---------------------------------------------------------------
Некоторые примеры использования технологии 3D-печати.
Хирургические инструменты

В 2006 году студенты биоинженерного факультета из Университета Британской Колумбии получили награду за 3D-печать эффективного хирургического эвакуатора дыма. Ранее в трехмерном формате были
напечатаны и получили практическое применение щипцы, гемостаты, рукоятки и зажимы скальпеля.
Инструменты выпускаются теперь новым способом серийно, выходят из принтера стерильными и стоят одну десятую часть прототипов предыдущего поколения, выполненных из нержавеющей стали.

Имплантаты костей

Нетрудно представить, что технология 3D-сканирования и печати быстро завоевала сектор краниальных и других имплантов, изготавливаемых из любых неорганических материалов - сплавов, керамики, пеностекла.
Технология позволяет в режиме реального времени создать контуры отверстия или костного дефекта до операции или же в ходе операции, сразу после удаления поврежденных участков. Затем - быстро напечатать
имплант и разместить его точно по контуру отверстия.
В 2013 году в США была сделана операция, в ходе которой 75% черепа пациента были заменены после двухнедельной работы с отсканированной моделью. Результат повторяет мельчайшие подробности формы.
По данным Oxford Performance Materials, от 300 до 500 человек в США ежемесячно могут стать пациентами, которым требуются подобные операции. К ним относятся жертвы дорожно-транспортных происшествий,
военнослужащие и онкологические пациенты с опухолью в черепе.
По данным российского НИИ Склифосовского, ежегодно в России более 2 тысяч черепно-мозговых травм требуют применения трансплантации, и до 20% этих операций в дальнейшем требуют повторного вмешательства хирургов из-за плохой приживаемости или неправильного расположения
импланта в ткани.
В 2014 году состоялись первые операции в Китае, в ходе которых пациентам имплантировали напечатанные на 3D-принтере ключицу, лопатку и правую подвздошную кость таза. Показания к операции — раковые
опухоли. В том же 2014 году в США появился первый человек, которому имплантировали коленный сустав, напечатанный по разработке компании Conformis на 3D-принтере. В отличие от серийных стальных и пластиковых протезов колена, этот образец не придется менять через 10 лет эксплуатации.
Одновременно в Британии провели операцию по замене тазобедренного сустава напечатанным - 71-летней пациентке.
В 2016 году  учеными Пекинского университета была проведена операция на позвоночнике у 12-летнего мальчика. Позвонок, полученный с помощью 3D-печати, позволил эффективно заменить поврежденный позвонок, точно повторил контуры прилежащих позвонков и превосходит титановые аналоги
в прочности и долговечности. 
Новый метод позволяет ускорить сроки реабилитации и значительно снижает болевой синдром после операции. Как и обычный позвонок, 3D-аналог является полым в центре, чтобы нервы могли проходить в ствол мозга и соединяться с периферическими окончаниями.

Ушная раковина

Сначала эксперименты в этом направлении вылились в создание бионического уха, которое пока существует отдельно от человека. Устройство, выполненное с участием живых клеток кожи человека, содержит индуктивную радиоантенну. Концепт создан для апробации использования наноэлектроники в 3D-печати.
      В 2016 году Технологическим университетом Квинсленда (Австралия) была разработана технология печати анатомически верных ушей из собственных клеток хрящевой ткани пациента. После нескольких недель выращивания такое ухо хирургическим путем было пересажено 2-летней пациентке.
     По планам разработчиков, такое лечение будет обходиться в ближайшем будущем в 200 долларов на каждого ребенка.

Стоматология

Технология 3D-печати в стоматологии используется с 1999 года. Пионер этой области — компания Align Technology, начавшая производство и продажу кап для зубов как альтернативы брекетам.
Что касается протезирования зубов, то 3D удешевило процесс в несколько раз и сделало эту манипуляцию доступной для широких масс населения. 3D-принтеры избавляют стоматологов от сложного и трудоемкого ручного моделирования. Клиентам больше не нужно проходить сложный процесс от первого визита до установки окончательной конструкции, проходя через череду примерок и доработок. Зубные техники полагались раньше на твердость руки и хорошее зрение, их работа трудоемкая и занимает много
времени. Теперь достаточно сделать сканирование ротовой полости — и вскоре получить прекрасный результат.
Уникальную форму каждого зуба невероятно сложно передать с помощью ручного изготовления или фрезерного станка. Стоматологические 3D-принтеры делают ненужными сложные и устаревшие
методы производства. Благодаря новейшим технологиям и самым современным материалам вы получаете готовую 

продукцию в несколько раз быстрее, чем раньше. Но главное — стоматологические модели,
напечатанные на 3D-принтере, в точности повторяют нюансы исходного образца.
Трехмерная печать обеспечивает стабильную точность и выводит стоматологический бизнес на индустриальные мощности. Теперь вы можете использовать снимки и сканирование ротовой полости для быстрого моделирования CAD/CAM и 3D-печати редких ортодонтических инструментов, гипсовых моделей, моделей коронок и мостовидовых протезов.
В 2012 году состоялась первая операция по вживлению импланта нижней челюсти, напечатанного на 3D-принтере. Материал — титан. Исполнитель — компания LayerWise.В 2014 году еще два пациента стали обладателями новой челюсти. Один из них лишился ее из-за опухоли, а второй сломал челюсть.

Суставы из заполняемого  полимера

Исследователи Северно-Западного университета разработали полимерную композицию, который используют для печати гибкой пористой структуры с внешним контуром заменяемого костного дефекта. Созданные на
3D-принтере пластиковые импланты не отторгаются, постепенно заполняются клетками и окостеневают. При этом пластиковая составляющая со временем растворяется.
Новый расходный материал для 3D-печатных костей содержит два компонента:
•         гидроксиапатит – минерал, который присутствует в обычной костной ткани, обеспечивая её прочность и жёсткость;
•         поликапролактон – полимер, который не вызывает ответной реакции иммунной системы и широко используется для медицинских целей.
В результате имплант лишь на 10% объема состоит из растворяемого полимера (остальной объем - полости). Искусственная кость не просто является эластичной и может быть введена через небольшой разрез; её можно растягивать практически в два раза без разрушительного эффекта.

Трансплантация в России и в мире

Ежегодно в мире выполняется 100 тысяч трансплантаций органов и более 200 тысяч – тканей и клеток человека. Из них до 26 тысяч приходится на трансплантации почек, 8-10 тысяч – печени, 2,7-4,5 тысячи – сердца, 1,5 тысячи – легких, 1 тысяча – поджелудочной железы.
Лидером среди государств мира по количеству проводимых трансплантаций являются США: ежегодно американские врачи выполняют 10 тысяч пересадок почек, 4 тысячи – печени, 2 тысячи – сердца. 
В России ежегодно производится 4-5 трансплантаций сердца, 5-10 трансплантаций печени, 500-800 трансплантаций почек. Этот показатель в сотни раз ниже потребности в данных операциях.
Согласно исследованию американских экспертов, расчетная потребность количества трансплантаций органов на 1 млн населения в год составляет: почка – 74,5; сердце – 67,4; печень – 59,1; поджелудочная железа – 13,7; легкое – 13,7; комплекс сердце–легкое – 18,5.

Внутренние органы

В начале 2017-го специалисты из американской Organovo объявили, что через шесть лет начнут пересаживать пациентам ткани, полученные методом 3D-печати из живых человеческих клеток. Для трансплантации будут создаваться как части повреждённых тканей, так и органы целиком.
          В данный момент искусственные ткани, выращенные специалистами компании в лабораторных условиях, используются фармацевтами для тестирования новых лекарственных препаратов. 3D-печатные ткани функционируют так же, как и обычные, и  позволяют наблюдать реакцию, характерную для
человеческого организма, в отличие от приближенной реакции подопытных животных.
         Теперь компания сосредоточила силы на создании жизнеспособных органов, пригодных для трансплантации. Первыми в сотрудничестве с Королевской детской больницы в Мельбурне будут созданы функциональные почки и печень.  Метод создания структуры человеческой почки из стволовых клеток уже
разработан. В перспективе искусственная почка будет пригодна для трансплантации. Только в США в списке на трансплантацию почек – 120 тысяч пациентов. Основной проблемой технологии в ее нынешнем виде является длительность печати одного органа, измеряемая несколькими месяцами, и кровоснабжение. Каждая клетка в тканях находится рядом с капиллярами, которые печатать пока не научились.

Сердце и кровеносные сосуды

Исследователи из Университет Ростока в Германии, Гарвардский медицинский институт и Сиднейский университет разрабатывают биологические клетки, трехмерный струйный принтер и лазер для
восстановления сердца, в частности, наложением полученной 3D-методом органической заплаты. Теми же специалистами создаются искусственные (полученные инструментально из живых клеток или с использованием полимерной сетки) кровеносные сосуды.

Кожа

Группа испанских учёных из Университета Карлоса III (Мадрид), Центра по исследованиям в сфере энергетики, окружающей среды и технологий (CIEMAT), а также мадридского Университетского госпиталя Грегорио Мараньона представила 3D–биопринтер, который способен послойно воспроизводить человеческую кожу, идентичную натуральной. Последнее было доказано гистологическими и иммуногистохимическими исследованиями.
3D–биопринтер использует инжекторы с биологическими компонентами человека и биочернила, запатентованные CIEMAT и лицензированные компанией BioDan Group, которая  планирует выводить на рынок данную технологию. Кожа человека печатается слоями, а весь процесс контролируется компьютером. Для печати используются биочернила, содержащие плазму, первичные фибробласты и кератиноциты (клетки эпителиальной ткани) человека.
Поскольку для печати применяются живые клетки, то напечатанная кожа является биологически активной и сама начинает вырабатывать коллаген. В практике ожоговых центров выращивание из собственных клеток пациента кожи in vitro занимает около 2 недель. Новая технология печати на 3D-принтере позволяет решить ту же задачу за 2 дня.
В планах научного коллектива - печать трахеи, сердечных клапанов и кровеносных сосудов.

Помощь во время операций

Имея перед глазами объемную 3D-модель, хирургам будет гораздо проще ориентироваться внутри живого человека во время операции. Например, когда операция проходит у двенадцатилетней девочки, чья
раковая опухоль признана неоперабельной. Модель опухоли, приведенная в публикации https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/cec/6bf/d9f/cec6bfd9f8cff4fc78faa170f80c6af5.jpg,
находилась слишком близко к позвоночнику, а также была окружена здоровыми тканями, органами, венами и артериями. Опаснейшая операция прошла успешно, поскольку врачи использовали распечатанную 3D-модель и тщательно спланировали все манипуляции.
Кардиологи всего мира собирают сейчас библиотеку 3D-макетов сердец. Распечатанное сердце помогает врачам планировать операцию, ведь одно дело — видеть результаты сканирования, а другое — держать орган в руках в натуральную величину.

Печать пористых таблеток

В 2016 году сотрудники американской фармкомпании «Aprecia Pharmaceuticals» получили разрешение FDA (Food and Drug Administration  – управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и
медикаментов) использовать технологию 3D-печати для создания лекарственных средств. Спритам (леветирацетам) стал первым препаратом, созданным при помощи 3D-принтера.
Медикамент применяется взрослыми и детьми для предупреждения развития эпилептических припадков. В России леветирацетам входит в список жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов,
утвержденный Правительством Российской Федерации.
Новая технология по созданию спритама, носящая название ZipDose, была создана  специалистами Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology). В результате ее применения таблетки состоят не из «спрессованных» лекарственных слоев, а обладают
пористой структурой. Этот вид производства позволяет добиться более быстрого растворения и лучшего всасывания лекарственного препарата. Данная методика упрощает прием медикамента для пациентов, имеющих сложности с глотанием таблеток.
Дон Везерхолд (Don Wetherhold), генеральный директор Aprecia Pharmaceuticals, заявил, что технология может использоваться для пациентов, страдающих шизофренией, болезнью Паркинсона и множеством
других расстройств.

Борьба с раком

Разработку лекарств против рака осложняет колоссальное количество разновидностей раковых клеток, относящихся как к разным тканям, так и принадлежащих разным особям, а также находящиеся на различных стадиях индивидуальной эволюции.
Удешевить исследование лекарств для конкретных применений позволит 3D-печать тканей из раковых клеток различных тканей и разных пациентов. Что позволит в несколько раз сократить сроки исследований,
клинических испытаний, их стоимость и, возможно, начать выпуск индивидуальных составов для конкретных пациентов, определить наиболее эффективный препарат не последовательным применением на живом
человеке, а in vitro.

Рождение индустрии

История объемной печати отсчитывает свое существование с 1980-х годов. Рождаются компании, цель которых — помощь хирургам в проведении операций, сканирование органов, разработка и создание новых видов протезов, исследование и комбинирование материалов, создание для тканей методом биопечати для тестирования лекарств и для трансплантации.
По всему миру и в России появилась профессия «био-архитекторы в области 3D-печати».  Количество специалистов и объем рынка 3D-печати в последние 5 лет увеличиваются экспоненциально.

 

Вернуться к разделу