Dokonca aj pri nízkych rýchlostiach 3D tlačiareň navrhnutá Rohitom Bhargavou jednoducho očarí. Pri pohybe sa z ostrého hrotu náhle objaví pramienok tenkej lesklej hmoty, podobný plastu. O zlomok sekundy vyjde ďalšia trubica. Potom sa spoja, nakreslia sa obrysy trojrozmerného tvaru - malá anatomicky presná kópia srdca.
Rohit Bhargava a jeho 3D tlačiareň
Vedúci inovačného centra pre rakovinu University of Illinois pracuje na probléme zavádzania komplexných technických riešení do modernej medicíny.
„V zdravotníctve musia nastať zásadné zmeny,“hovorí Bhargava. - Venujte pozornosť moderným notebookom, telefónom. Predtým boli drahé, ale postupom času sa stali lacnejšími, pretože technológie sa stali vyspelejšími. Ak prenesieme inovačný vývoj do oblasti zdravotníctva, zovšeobecňujeme vedomosti a transformujeme ich na užitočné riešenia, v budúcnosti budeme schopní výrazne znížiť náklady na zdravotnú starostlivosť a zlepšiť jej kvalitu. ““
3D tlačiareň Bhargava je založená na zložitých matematických algoritmoch. Zariadenie môže tlačiť skúmavky až do hrúbky 10 mikrónov - 1/5 hrúbky ľudského vlasu.
Propagačné video:
Vlákna vychádzajúce z tlačiarne Rohit sa môžu navzájom spájať a vytvárať zložité vzory. Bunky sa na nich môžu vyvíjať, biologické tekutiny nimi môžu prechádzať. Lymfatické cievy, mliečne kanály a ďalšie prvky sa môžu množiť v akomkoľvek množstve - desiatky, stovky, tisíce. To umožňuje uskutočnenie mnohých dôležitých experimentov.
Vedci budú môcť do každej vzorky vstreknúť nádorové bunky so zameraním na správanie, rakovinové reakcie v tele jednotlivého pacienta, a to vďaka použitiu rôznych terapeutických metód. To uľahčí analýzu a pochopenie rozdielov medzi chorými a zdravými tkanivami.
Kyborgová technológia
Vedec z Minnesoty Michael McAlpin sa tiež sústredil na prácu 3D tlačiarní.
V priebehu výskumu spravidla on a jeho kolegovia nahrádzajú srdce kardiostimulátorom, kolennou chrupavkou a titánom. Moderné technológie umožňujú namiesto postihnutého orgánu nainštalovať napríklad pečeň, jej trojrozmernú kópiu, ktorá sa skladá z rovnakých buniek ako originál.
Jedným z prvých úspechov laboratória spoločnosti McAlpin bolo ucho - do ružového obalu chrupavky bola vložená špirála nanočastíc striebra. Potom sa vynález stal výsmechom pre jeho jednoduchosť a surový vzhľad. Ucho však bolo schopné zistiť rádiové frekvencie, ktoré boli mimo normálneho rozsahu ľudí.
Bola to bunka rovnakého typu s jednoduchou elektronikou. Vo vedeckej komunite sa to volalo „priamy záznam“, „výroba aditív“, pretože všetci pochopili, že to ešte nie je 3D tlač. Bariéra však bola zvrhnutá. Dnes sú 3D bionické projekty všade.
Technické riešenia pre budúcnosť
Spoločnosť McAlpin pracuje na stroji, ktorý dokáže súčasne spracovávať rôzne druhy materiálov, rýchlo kombinovať biologické látky a elektroniku.
Čas samozrejme ešte neprišiel, keď sú pre každého dostupné protetické uši s superveľmocami. Ale nie je to tak ďaleko, vďaka práci tímu McAlpina. Jeho laboratórium sa nezastaví pri uchu. Najnovšie vedecký tím vytvoril bionické oko. Teraz inžinieri pracujú na bionickej koži a regenerovanej mieche.
Spoločnosť McAlpin verí, že teraz nikto nepotrebuje 3D tlačiareň, pretože na plochu tlačí iba objemné knickknacks. Rozšírenie funkcií technológie, zavedenie algoritmov, vďaka ktorým budú zariadenia pracovať s mäkkými polymérmi, rôznymi biologickými materiálmi a elektronikou.
Bezbolestné injekcie
Na University of Texas v Dallase sa tím vedený Jeremiahom J. Gassensmithom snaží vylepšiť injekčné ihly pomocou 3D technológie.
"Ihly nemajú priateľov," vtipkuje Ron Smaldon, chemik UT-Dallas a člen skupiny Gassensmith. Spolu s postgraduálnymi študentmi Danielom Berrym a Michaelom Luzuriagom pomohol Ron vyvinúť 3D mikroneedle patch. Pripomína kúsok lepiacej pásky, v ktorej je zabudovaná vakcína alebo liek.
Náplasť obsahuje mriežku mikroskopických ihiel. Úplne bezbolestne prepichujú hornú vrstvu pokožky pacienta, aby do tela dodali potrebné lieky. V súčasnosti sa výroba mikroihiel uskutočňuje pomocou plastových foriem alebo z nehrdzavejúcej ocele pomocou litografie. Použitie 3D technológie a biodegradovateľného plastu významne zníži náklady na vývoj. Mikroihly v blízkej budúcnosti sa môžu vyrábať všade, kde je zdroj energie.
Mikroskopické plavci robotov
Hakan Ceylan, vedecký pracovník Inštitútu Maxa Plancka pre inteligentné systémy (Stuttgart, Nemecko), pripravuje ambiciózne plány: chce eliminovať potrebu chirurgického zákroku. Ako? V tom mu pomôžu robotníci - plavci (mikromimetre) s veľkosťou klietky.
„Chirurgické zákroky sú veľmi traumatické. Mnoho operácií je smrteľných. Alebo ľudia zomierajú na pooperačné infekcie, “hovorí Hakan Ceylan.
Mikrosiméry sa vytvárajú na 3D tlačiarni pomocou dvojfotónovej polymerizácie a dvojitého špirálového hydrogélu s magnetickými nanočasticami. Plávajúce roboty sú čiastočne autonómne. Implantujú sa pomocou vonkajšieho magnetického žiarenia. Sú tiež schopné reagovať na určité environmentálne signály alebo chemikálie, s ktorými sa stretávajú vo vnútri tela.
Analýza mozgu
Eric Wiire pracuje na univerzite v San Diegu. Skúma mozog: príčiny migrény, hučanie v ušiach, závraty a iné poruchy. Práca Viire zahŕňa použitie technológie virtuálnej reality na liečbu niektorých z týchto podmienok.
Vedec tiež študuje možnosti video analýzy v diagnostike melanómu. Použitie tejto technológie umožní vytvoriť väčšie, kvalitnejšie databázy a lacnejšie hyperspektrálne senzory.
Ilja Filatov