1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. Kotimaan uutiset

3d-tulostin voi mullistaa lääketieteelliset hoitomenetelmät

Kudosteknologiasta toivotaan tulevaisuudessa uutta lääketieteen linjaa. Tampereen yliopiston tutkijat visioivat, että kudosteknologian kehittyessä potilaan vaurioitunut kudos voidaan korvata laboratoriossa tuotetulla terveellä kudoksella. Keinokudostuotannosta voisi tulla merkittävä teollisuudenala Suomelle.

Väitöskirjatyöntekijä Outi Huttala kehittää diabetes-mallia Tampereen yliopiston laboratoriossa. Kuva: Tarja Toimela, Tampereen yliopisto

3d-tulostimien on haaveiltu muuttavan koko teollisen tuotannon luonteen. Osia ei tarvitse enää valmistaa suurissa tehtaissa, vaan tuotanto voidaan hajauttaa paikallisiin pienyksiköihin, joissa niitä printataan tarpeen mukaan. Samalla kuljetuksen, varastoinnin ja työvoiman tarve vähenevät.

Myös lääketieteen tutkijat uskovat 3d-tulostimen mahdollisuuksiin. Tampereen yliopiston solubiologian professori ja lääkäri Timo Ylikomi on tutkinut jo 15 vuoden ajan kudosteknologiaa ja ihmissolujen käyttöä turvallisuustestauksessa. Nyt uusia tuulia tutkimukseen tuo yliopistolle hankittu 3d-printteri.

– Olemme pistämässä pystyyn isoa hanketta, joka liittyy kemikaalien turvallisuustestaukseen. Kehitämme ihmisen kudoksia ja niiden toimintaa mallintavia kudosmalleja, joissa voidaan tutkia, onko joku yhdiste turvallinen tai lääke tehokas.

Käsityöstä sarjatuotantoon

Tähän saakka bio- ja kudostestausta on tehty pitkälti käsityönä. Nyt Tampereen yliopistossa valmistaudutaan tulostamaan 3d-printterillä kolmiulotteisia, ihmisen normaaleja kudoksia muistuttavia rakenteita.

– Ajatuksena on muuttaa tuotanto teollisuusprosessiksi, Ylikomi selventää.

Tampereen yliopiston lisäksi mukana on Tampereen teknillinen yliopisto, Aalto-ylopisto, Helsingin yliopisto ja Valtion teknillinen tutkimuskeskus VTT. Tutkimuslaitokset hakevat Tekesiltä kahdeksan miljoonan euron rahoitusta hankkeelleen.

– Biologiset kudokset ovat merkittävä tuoteryhmä tulevaisuudessa, jos niiden tuotanto pystytään teollistamaan. Silloin kudokset turvallisuustestaukseen ja ihmisen hoitoon pystytään tekemään kustannustehokkaasti ja laadukkaasti, Ylikomi sanoo.

Potilas hoidetaan kehon ulkopuolella kasvatetuilla kudoksilla

Kudosteknologia on jo auttanut monia ihmisiä. Ylikomi aloitti yli kymmenen vuotta sitten kantasolujen eristämisen ihmisen rasvakudoksesta. Menetelmällä on hoidettu kymmenien potilaiden luuvaurioita Tampereen yliopiston IBT-yksikössä.

Perinteisesti fyysisiä sairauksia on hoidettu pääasiassa lääkkeillä ja kirurgisin toimenpitein. Ylikomi uskoo, että kudosteknologiasta tulee kolmas iso lääketieteen linja. Kudosteknologian kehittyessä potilaan vaurioitunut kudos voidaan korvata laboratoriossa tuotetulla terveellä kudoksella tai uusi kudos kasvatetaan ihmisen sisällä.

– Kohteena voivat olla kaikki ihmisen kudokset, kuten aivot, sydän, maksa tai suolisto. Koko ihmisen elimistö on siinä tutkimuksen kohteena.

Tänä päivänä keinokudoksen tuotantoprosessit ovat kuitenkin vielä vaikeita, sillä ne tehdään yksitellen ja tietylle henkillölle räätälöitynä.

– Jos pystymme automatisoimaan tuotannon 3d-printteriin, se voi tehdä vaikka sata samanlaista kopiota, mutta myös eri tavalla personoituja tuotteita samalla tehokkuudella ja hinnalla. Tuote on digikoodia, jota voidaan muuttaa potilaan tarpeiden mukaan.

Keinokudoksesta uusi teollisuudenala

Ylikomin mielestä keinokudostuotannosta voisi tulla merkittävä teollisuudenala Suomessa.

– Suomessa on paljon valmistusteknologiaa uinuvassa tilassa, kun pienkoneiden valmistaminen on hävinnyt Intiaan ja Kiinaan. Se oli 90-luvun alussa iso teollisuudenala Nokian vanavedessä. Täällä on paljon osaamista teollisuusprosesseissa ja kokoonpanoteollisuudessa.

Maailmalla 3d-tulostimilla on printattu jopa sydämen osia ja verisuonia. Käyttökelpoisten elinten tulostaminen on kuitenkin toistaiseksi vain tutkijoiden haaveissa.

– Se on erittäin pitkä prosessi, että jokin rakenne voidaan laittaa ihmiseen. Ja että se saataisiin toimimaan, on vielä kaukana esiasteen töissä näissä tutkimuksissa. Ehkä 10–20 vuoden kuluttua sellainen voisi olla mahdollista.