Tudi pri majhnih hitrostih 3D-tiskalnik, ki ga je zasnoval Rohit Bhargava, preprosto začara. Med gibanjem se nenadoma pojavi ostriček iz tanke sijoče mase, podobne plastiki. V delih sekunde se pojavi še ena cev. Nato se združijo, narišejo se obrisi tridimenzionalne oblike - drobna anatomsko natančna kopija srca.
Rohit Bhargava in njegov 3D tiskalnik
Vodja Inovacijskega centra za rak na Univerzi v Illinoisu se ukvarja s problemom uvajanja kompleksnih tehničnih rešitev v sodobno medicino.
"V zdravstvu se morajo temeljiti spremembe," pravi Bhargava. - Bodite pozorni na sodobne prenosnike, telefone. Prej so bile drage, a so sčasoma postale cenejše, ker so tehnologije postale naprednejše. Če inovativni razvoj prenesemo na zdravstveni sektor, znanje posplošimo in ga spremenimo v uporabne rešitve, bomo v prihodnosti lahko znatno zmanjšali stroške zdravstvene oskrbe in izboljšali njegovo kakovost."
3D-tiskalnik Bhargava temelji na zapletenih matematičnih algoritmih. Naprava lahko tiska cevi na debelino do 10 mikronov - 1/5 debeline človeškega lasu.
Promocijski video:
Nitke, ki izhajajo iz tiskalnika Rohit, se lahko vežejo med seboj in ustvarijo zapletene zasnove. Na njih se lahko razvijejo celice, skozi njih lahko prehajajo biološke tekočine. Limfne žile, mlečni kanali in drugi elementi se lahko razmnožujejo v poljubni količini - na desetine, sto, tisoče. To omogoča izvedbo številnih pomembnih poskusov.
Raziskovalci si bodo lahko zaradi uporabe različnih terapevtskih metod v vsak vzorec vbrizgali tumorske celice, pri čemer se bodo osredotočili na vedenje, odzivnost raka. Tako boste lažje analizirali in razumeli razlike med obolelim in zdravim tkivom.
Kiborg tehnologija
Znanstvenik iz Minnesote Michael McAlpin se je osredotočil tudi na delo s 3D-tiskalniki.
Praviloma med raziskavami skupaj s sodelavci srce zamenja s srčnim spodbujevalnikom, kolenski hrustanec s titanom. Sodobne tehnologije omogočajo namestitev namesto prizadetega organa, na primer jetra, tridimenzionalno kopijo le-tega, ki je sestavljena iz istih celic kot original.
Eden prvih dosežkov McAlpinovega laboratorija je bilo uho - spirala srebrnih nanodelcev je bila vdelana v rožnato lupino hrustanca. Potem je izum postal predmet posmeha zaradi svoje preprostosti in surovega videza. Vendar je uho lahko zaznalo radijske frekvence, ki so zunaj običajnega dosega ljudi.
To je bila celica iste vrste s preprosto elektroniko. V znanstveni skupnosti so to poimenovali "neposredno snemanje", "proizvodnja aditivov", saj so vsi razumeli, da to še ni 3D tiskanje. Vendar je bila ovira porušena. Danes so projekti 3D bionike povsod.
Inženirske rešitve za prihodnost
McAlpin deluje na stroju, ki lahko hkrati obdeluje različne vrste materialov, hitro kombinira biološke snovi in elektroniko.
Seveda še ni prišel čas, ko so protetična ušesa z velesila na voljo vsem. A zaradi dela McAlpinove ekipe ni tako daleč. Njegov laboratorij se ne ustavi ob ušesu. Pred kratkim je ekipa znanstvenika ustvarila bionično oko. Zdaj inženirji delajo na bionski koži in regeneraciji hrbtenjače.
McAlpin verjame, da 3D tiskalnika zdaj nihče ne potrebuje, saj na namizje tiska le obsežne drobce. Širitev funkcij tehnologije, uvedba algoritmov, zaradi katerih bodo naprave delovale z mehkimi polimeri, različnimi biološkimi materiali in elektroniko.
Injekcije brez bolečine
Na Univerzi v Teksasu v Dallasu ekipa, ki jo vodi Jeremiah J. Gassensmith, deluje za izboljšanje injekcijskih igel s pomočjo 3D tehnologije.
"Igle nimajo prijateljev," se šali Ron Smaldon, kemik iz UT-Dallasa in član skupine Gassensmith. Skupaj s podiplomskim študentom Danielom Berryjem in Michaelom Luzuriago je Ron pomagal razviti 3D obliž z mikronožko. Spominja na košček traku cevke, v katerega se vlije cepivo ali zdravilo.
Obliž vsebuje mrežo mikroskopskih igel. Popolnoma neboleče prebijejo zgornjo plast pacientove kože, da bi telesu dostavili potrebna zdravila. Trenutno se proizvodnja mikroobvodnikov izvaja s pomočjo plastičnih kalupov ali iz šablon iz nerjavečega jekla z litografijo. Uporaba 3D tehnologije in biorazgradljive plastike bo znatno zmanjšala stroške razvoja. Obližice Microneedle lahko v bližnji prihodnosti izdelamo, kjer koli je vir energije.
Mikroskopski roboti plavalci
Hakan Ceylan, raziskovalec Inštituta Max Planck za inteligentne sisteme (Stuttgart, Nemčija), načrtuje ambiciozne načrte: želi odpraviti potrebo po operaciji. Kako? Roboti-plavalci (mikrosimmerji) velikosti kletke mu bodo pomagali pri tem.
»Kirurški posegi so zelo travmatični. Mnoge operacije so smrtne. Ali ljudje umrejo zaradi pooperativnih okužb, pravi Hakan Ceylan.
Mikrosimmerji so ustvarjeni na 3D-tiskalniku z uporabo dvefotonske polimerizacije in dvojnega spiralnega hidrogela z magnetnimi nanodelci. Plavalni roboti so polavtonomni. Vsadijo se z zunanjim magnetnim sevanjem. Prav tako se lahko odzovejo na določene okoljske signale ali kemikalije, ki jih naletijo v telesu.
Analiza možganov
Eric Wiire dela na univerzi v San Diegu. Pregleduje možgane: vzroke za migrene, tinitus, omotico in druge motnje. Delo Viire vključuje uporabo tehnologije virtualne resničnosti za zdravljenje nekaterih od teh stanj.
Znanstvenik preučuje tudi možnosti video analize pri diagnozi melanoma. Uporaba te tehnologije bo omogočila ustvarjanje večjih, kakovostnejših baz podatkov in cenejših hiperspektralnih senzorjev.
Ilya Filatov