Дори и при ниски скорости, 3D принтерът, проектиран от Rohit Bhargava, просто е хипнотизиращ. По време на движение изведнъж от острия връх се появява струйка от тънка блестяща маса, подобна на пластмаса. След секунда излиза още една тръба. След това те се съединяват, очертават се очертанията на триизмерна форма - мъничко анатомично точно копие на сърцето.
Рохит Бхаргава и неговият 3D принтер
Ръководителят на Иновационния център за рак на Университета в Илинойс работи по проблема с въвеждането на сложни технически решения в съвременната медицина.
„Трябва да има фундаментални промени в здравеопазването“, казва Бхаргава. - Обърнете внимание на модерните лаптопи, телефони. Преди това те бяха скъпи, но с течение на времето те поевтиняха, защото технологиите станаха по-напреднали. Ако прехвърлим иновативните разработки в сектора на здравеопазването, обобщим знанията и ги превърнем в полезни решения, в бъдеще ще можем да намалим значително разходите за медицински грижи и да подобрим качеството му."
3D принтерът Bhargava се основава на сложни математически алгоритми. Устройството може да отпечатва тръби с дебелина до 10 микрона - 1/5 от дебелината на човешка коса.
Промоционално видео:
Нишките, излизащи от принтера Rohit, могат да се свързват един с друг и да създават сложни дизайни. Клетките могат да се развият върху тях, биологични течности могат да преминават през тях. Лимфните съдове, млечните канали и други елементи могат да бъдат възпроизведени във всяко количество - десетки, стотици, хиляди. Това позволява да се проведат много важни експерименти.
Изследователите ще могат да инжектират туморни клетки във всяка проба, като се съсредоточат върху поведението, раковите реакции в тялото на отделен пациент, поради използването на различни терапевтични методи. Това ще улесни анализа и разбирането на разликите между болни и здрави тъкани.
Киборг технология
Ученият от Минесота Майкъл Макалпин също се фокусира върху работата на 3D принтери.
По правило в хода на изследванията той и колегите му заменят сърцето с пейсмейкър, хрущялите на коляното с титан. Съвременните технологии позволяват да се инсталира вместо засегнатия орган, например черния дроб, триизмерно копие от него, състоящо се от същите клетки като оригинала.
Едно от първите постижения на лабораторията на Макалпин беше ухото - спирала от сребърни наночастици беше вградена в розовата обвивка на хрущяла. Тогава изобретението стана обект на подигравки поради своята простота и суров външен вид. Ухото обаче успя да открие радиочестоти, които са извън нормалния диапазон на хората.
Това беше клетка от същия тип с проста електроника. В научната общност това се наричаше "директен запис", "производство на добавки", тъй като всички разбираха, че това все още не е 3D печат. Преградата обаче беше свалена. Днес проектите за 3D бионика са навсякъде.
Инженерни решения за бъдещето
McAlpin работи върху машина, която може да обработва различни видове материали едновременно, бързо да комбинира биологични вещества и електроника.
Разбира се, още не е дошло времето, когато протетичните уши със суперсили са достъпни за всички. Но не е толкова далеч, благодарение на работата на екипа на Макалпин. Неговата лаборатория не спира до ухото. Съвсем наскоро екипът на учения създаде бионично око. Сега инженерите работят върху бионичната кожа и регенерирания гръбначен мозък.
МакАлпин вярва, че сега никой не се нуждае от 3D принтер, тъй като отпечатва само обемисти стикове на работния плот. Разширяване на функциите на технологията, въвеждане на алгоритми, благодарение на които устройствата ще работят с меки полимери, различни биологични материали и електроника.
Безболезнени инжекции
В Тексаския университет в Далас екип, ръководен от Йеремия Дж. Гасенсмит, работи за подобряване на инжекционните игли чрез 3D технология.
„Иглите нямат приятели“, шегува се Рон Смалдън, химик от ЮТ-Далас и член на групата на Гасенсмит. Заедно със завършилите студенти Даниел Бери и Майкъл Лузуриага, Рон помогна за разработването на 3D лепенката с микроелектроника. Прилича на парче лента с канали, в което се налива ваксина или лекарство.
Пластирът съдържа решетка от микроскопични игли. Те пробиват горния слой на кожата на пациента напълно безболезнено, за да доставят необходимите лекарства на тялото. Понастоящем производството на микроножки се извършва с помощта на пластмасови форми или от шаблони от неръждаема стомана, използвайки литография. Използването на 3D технология и биоразградима пластмаса значително ще намали разходите за разработка. Патчетата Microneedle в близко бъдеще могат да бъдат произведени, където и да има енергиен източник.
Микроскопични роботи плувци
Хакан Джейлан, изследовател от Института Макс Планк за интелигентни системи (Щутгарт, Германия), прави амбициозни планове: той иска да премахне нуждата от операция. Как? Роботи-плувци (микросмугачи) с размерите на клетка ще му помогнат в това.
„Хирургичните интервенции са много травматични. Много операции са фатални. Или хората умират от следоперативни инфекции “, казва Хакан Джейлан.
Микросимерите са създадени на 3D принтер с помощта на двуфотонна полимеризация и двоен спирален хидрогел с магнитни наночастици. Плувните роботи са полуавтономни. Те се имплантират с помощта на външно магнитно излъчване. Те също са в състояние да реагират на определени сигнали от околната среда или химикали, които срещат в тялото.
Мозъчен анализ
Ерик Уайър работи в университета в Сан Диего. Той изследва мозъка: причините за мигрените, шум в ушите, виене на свят и други разстройства. Работата на Viire включва използване на технология за виртуална реалност за лечение на някои от тези състояния.
Ученият изучава и възможностите на видео анализа при диагностицирането на меланома. Използването на тази технология ще направи възможно създаването на по-големи, по-качествени бази данни и по-евтини хиперспектрални сензори.
Иля Филатов