मध्य कान के श्रवण अस्थिकलश - मैलेलस, इनकस और स्टेप्स - मानव शरीर में सबसे नन्ही हड्डियां हैं। कमरे में अतिरिक्त सामान रखने के लिए, तीनों एक समय पर फिट हो सकते हैं। उनका काम कान के ड्रम से ध्वनियों को आंतरिक कान के तरल तक प्रसारित करना है। बीमारियों, दुर्घटनाओं और ट्यूमर इन हड्डियों को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिसके कारण "प्रवाहकीय सुनवाई हानि" के रूप में जाना जाता है। उपाय एक नाजुक सर्जरी है, जिसमें हड्डियों को एक छोटे कृत्रिम अंग के साथ बदल दिया जाता है। लेकिन सर्जरी में अपेक्षाकृत उच्च विफलता दर है, लगभग 25 से 50 प्रतिशत।
अब, मैरीलैंड मेडिकल सेंटर के शोधकर्ता कस्टम-फिट कान की हड्डियों को बनाने के लिए 3 डी प्रिंटर का उपयोग कर रहे हैं। उन्हें उम्मीद है कि ये कृत्रिम अंग मौजूदा तकनीक में सुधार करेंगे और सर्जरी की सफलता दर बढ़ाएंगे।
एक रेडियोलॉजिस्ट और दो कान, नाक और गले के डॉक्टरों से बनी टीम ने तीन मानव कैडरों से अस्थि-पंजर निकाला और बीच की हड्डियों, या चीरों को हटाया। इसके बाद उन्होंने incuses द्वारा छोड़े गए अंतराल की छवियों को लेने के लिए एक सीटी स्कैनर का इस्तेमाल किया और उन अंतरालों को फिट करने के लिए छोटे कृत्रिम अंग तैयार किए। कभी-कभी इतने अलग-अलग कोणों के साथ, मिलीमीटर के केवल भिन्नों द्वारा कृत्रिम अंग अलग होते हैं।
शोधकर्ताओं ने फिर तीनों कृत्रिम अंगों को चार अलग-अलग सर्जन दिए और उन्हें अनुमान लगाया कि कौन सा किस कान में गया। प्रत्येक सर्जन ने स्वतंत्र रूप से कृत्रिम अंग का सही कानों से मिलान किया।
"उन्होंने कहा कि यह पता लगाने के लिए मुश्किल नहीं था, " जेफरी हिर्श, एक रेडियोलॉजी प्रोफेसर, जिन्होंने अनुसंधान का नेतृत्व किया। "यह लगभग एक Goldilocks तरह की चीज थी - यह कृत्रिम अंग इस कान में बहुत तंग था और इस कान में बहुत ढीला था, लेकिन इस कान में यह सिर्फ सही है।"
शोध को हाल ही में मेडिसिन में 3 डी प्रिंटिंग पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।
अगला कदम cadavers या पशु मॉडल का उपयोग करके फ़ंक्शन के लिए कृत्रिम अंग का परीक्षण करना होगा। वे एक कृत्रिम अंग के माध्यम से कंपन चला सकते हैं यह देखने के लिए कि यह ध्वनि कैसे प्रसारित करता है।
जगह में कृत्रिम अंग का प्रतिपादन (मैरीलैंड मेडिकल सेंटर विश्वविद्यालय) मानव उपयोग के लिए कृत्रिम अंग तैयार होने से पहले काबू पाने के लिए कुछ महत्वपूर्ण चुनौतियाँ होंगी। कृत्रिम अंग बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सीटी छवियों को कैडवर खोपड़ी के साथ बनाया गया था जो आसपास की हड्डी के केवल एक हिस्से को शामिल करने के लिए काट दिया गया था। एक बरकरार खोपड़ी के साथ एक जीवित मानव में, ये छवियां प्राप्त करने के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण हो सकती हैं।
फिर सामग्री का सवाल है। अध्ययन में इस्तेमाल किए गए प्रोटोटाइप एक बहुलक से बनाए गए थे जो मनुष्यों में स्थायी आरोपण के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित नहीं है। तो टीम को आखिरकार एक बायोकेमपिटल सामग्री खोजने की आवश्यकता होगी। वे यह भी प्रयोग कर रहे हैं कि क्या कृत्रिम अंग को वफ़ल जैसी बनावट के साथ बनाया जा सकता है ताकि यह स्टेम कोशिकाओं के लिए मचान बन सके। फिर, सिद्धांत रूप में, कृत्रिम अंग वास्तविक हड्डी से बने हो सकते हैं, जिससे अस्वीकृति का खतरा कम हो जाएगा।
हाल के वर्षों में, कई शोधकर्ताओं ने बाहरी कान या कान के हिस्सों को बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग किया है। यूके और कैलिफोर्निया के शोधकर्ताओं ने 3 डी प्रिंटेड स्कैफोल्ड्स पर कान उगाने के लिए स्टेम सेल का इस्तेमाल किया, जो कि बाहरी कान के जन्मजात विकृति वाले माइक्रोएशिया वाले बच्चों का इलाज करने के लिए किया जाता है। वेक फॉरेस्ट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने जीवित कोशिकाओं और बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर का उपयोग करके 3 डी प्रिंटर के साथ बाहरी कान भागों का निर्माण किया है।
रीजनेरेटिव मेडिसिन के लिए वेक फॉरेस्ट इंस्टीट्यूट के निदेशक एंथनी अटाला कहते हैं, "जांचकर्ताओं के विभिन्न समूह श्रवण हानि वाले रोगियों के लिए बेहतर तकनीकों की आवश्यकता के कारण कान के हिस्सों की छपाई को लक्षित कर रहे हैं।"
अटाला कहते हैं कि मैरीलैंड विश्वविद्यालय अनुसंधान "बहुत ही आशाजनक है, क्योंकि ये संरचनाएं कान के अंदर सुनने के कार्य में एक अभिन्न भूमिका निभाती हैं।"
पुनर्योजी चिकित्सा में 3 डी प्रिंटिंग की भूमिका निश्चित रूप से कानों तक सीमित नहीं है। अटाला और उनकी टीम सहित शोधकर्ता शरीर की हड्डियों से लेकर किडनी तक हर तरह के शरीर के अंगों के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक विकसित करने पर काम कर रहे हैं। 2012 में, शोधकर्ताओं ने एक 3 डी प्रिंटेड अस्थायी विंडपाइप को एक बच्चे में प्रत्यारोपित किया, जो जन्मजात दोष के साथ पैदा हुआ था, जिससे उसकी ब्रोन्कियल नलिकाएं गिर गईं।
हिर्श कहते हैं, "मुझे वास्तव में लगता है कि 3 डी प्रिंटिंग एक देखभाल का एक मानक बनने जा रहा है जब भी एक कृत्रिम अंग की आवश्यकता होती है, चाहे वह एक संयुक्त या मध्य कान हो।" "देखभाल का मानक एक ऑफ-द-शेल्फ़ घटक नहीं होगा, लेकिन एक घटक जो उस विशिष्ट रोगी के लिए डिज़ाइन किया गया कस्टम है।"
