»Print mig lige en kæbeknogle«

Dr. Anthony Atala har stukket hænderne i et par lyseblå gummihandsker. I sin hule hånd holder han nu en lyserød klump: En 3D-printet nyre. Året er 2011. Atala står på scenen i en Ted Talk, det populære amerikanske videnskabsshow. Publikum klapper begejstret af den velanskrevne forsker fra the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. Mange tror, at de overværer et videnskabeligt gennembrud, men nyren er ikke funktionsdygtig. Blot en model.

Den printede nyre vakte stor opmærksomhed, og mange gange siden har overskrifter lovet, at snart er 3D-printede nyrer, levere og hjerter klar til transplantation. Men endnu har det lange udsigter. Til gengæld har 3D-print på andre medicinske områder i al ubemærkethed taget et stort spring i de seneste år.

Et hjerte i smeltet nylon

Flere og flere printere rykker ind på sygehuse over hele verden. Ikke for at printe organer, men for at levere modeller af organer, dele til operationsudstyr og knogleimplantater – alt sammen efter patientens egne mål. Plast, metal og keramik sprøjter lystigt ud af printerhovederne og forsyner læger og patienter med dele til fødder, hofter, skuldre og kranier, som tidligere blev købt i standardstørrelser og -faconer hos firmaer.

I Danmark er lægerne også ved at tage teknologien til sig. F.eks. har kirurger på Aarhus Universitetshospital forud for en kompliceret hjerteoperation i februar i år printet en model af en lille piges hjerte, så de kunne studere hjertets indre struktur før indgrebet. Lægerne måtte dog låne en avanceret 3D-printer på Arkitektskolen i Aarhus for at få en hjertekopi i 620 lag smeltet nylon.

Ingeniørstuderende arbejder også med 3D til det medicinske område. Tre ingeniørstuderende fra Aarhus udviklede sidste år 3D-print af en individualiseret applikator til kvinder, som skal have stråler for livmoderhalskræft. Applikatoren sikrer en mere præcis strålebehandling.

Modellerne og instrumenterne er forholdsvis simple at printe. Mere kompliceret er det at udvikle og få godkendt dele, som permanent skal ind i en menneskekrop. Men også det arbejdes der på.

Både på Aarhus Universitetshospital og på Syddansk Universitet i Odense baner forskere vejen for print til ortopædkirurgerne med avancerede medicinske printere.

Knogledele skal bruges til
stamcelleterapi

Printteknologien har efterhånden omkring 30 år på bagen, men når den rykker nu, er det fordi en række patenter udløber. Printerne bliver billigere, mindre og mere avancerede. Og så har nye generationer af forskere lært at arbejde med teknologien.

En af dem er lektor i bioteknologi Morten Østergaard Andersen på Institut for Kemi-, Bio-, og Miljøteknologi på Syddansk Universitet i Odense. Han er i gang med at udvikle 3D-printede knogleimplantater.

»Inden for 2-3 år vil vi se, at sygehusene selv køber printere for at fremstille implantater – i første omgang til kliniske forsøg. Og vi vil se print til rutinebrug inden for 5-10 år«, siger han.

I dag henter lægen et standardimplantat på lageret og passer det til eller bestiller det hos et firma, men patient og implantat passer sjældent sammen.

»Personalet på sygehusene står ofte og bøjer og bukker, klipper og klistrer for at få implantaterne til at passe. Det gælder plader til kæbekirurgi, men også f.eks. kunstige blodårer«, fortæller Morten Østergaard Andersen.

Kæbedelene, som han arbejder med, forsynes med patientens egne stamceller, og mens de vokser i den rigtige facon, nedbrydes implantatet.

Morten Østergaard Andersen er i gang med at teste implantaterne på mus. Om alt går vel, er de første print til forsøg med mennesker klar i 2017/2018.

Print skal være rentabelt

På Aarhus Universitetshospital leder Dang Quang Svend Le, adjunkt på Institut for Klinisk Medicin, Aarhus Universitet, et 3D-printningslaboratorium under professor, overlæge, dr.med. Cody Bünger fra Ortopædkirurgisk Afdeling E.

Dang Quang Svend Le forsker i nye biomaterialer og lægemiddelimprægnerede implantater, der kan frigive f.eks. antibiotika eller kemoterapeutika.

I øjeblikket arbejder han med print af skræddersyede bionedbrydelige knogleskruer og små knogleplader, som skal bruges til at lukke huller i kraniet efter kirurgens bor. Før printeren kan tages i brug, skal laboratoriet imidlertid godkendes til formålet.

»Det gælder om at optimere arbejdsgangen, så vi minimerer antallet af støvpartiker og sporer i lokalet. Det lyder kedeligt, men der skal være styr på det for at komme videre«, siger Dang Quang Svend Le.

Planen er, at printeren skal i gang om to år, og projektet har netop modtaget 1,9 mio. kr. fra Region Midtjyllands spydspidspulje, så printrummet kan godkendes og ISO-certificeres. Andre af laboratoriets projekter finansieres via samarbejder med medicoindustrien.

For Dang Quang Svend Le er der langt fra de sensationelle overskrifter om printede organer til den virkelighed, han står i som forsker. Økonomi og godkendelsesprocedurer er væsentlige hurdler for at få 3D-print udbredt, forklarer han. Og derfor dør mange produkter på vej til kliniske studier.

»Jeg taler ikke om de fantastiske ting, vi kan gøre. Jeg taler om, at det skal være rent – og rentabelt. Det nytter ikke noget, at vi kan printe noget helt fantastisk, hvis det vil ruinere hele sygehuset«.

Han er stærkt optaget af, at det, han laver, skal omsættes i praksis. Derfor er han også glad for, at kirurgerne er så tæt på laboratoriet.

»Man kan lave alt muligt i et laboratorium – hvis man ikke kan få det ud i klinikken, er det lige meget. Vi er heldige, at vi har daglig kontakt med nogle af de mest erfarne ortopædkirurger, så vores forskning og produktudvikling modsvarer deres behov. Det er en stor styrke«. À