Net ir nedideliu greičiu Rohito Bhargavos suprojektuotas 3D spausdintuvas yra tiesiog įtaigus. Judėjimo metu iš aštraus galo staiga pasirodo plonos, blizgios masės, panašios į plastiką, srautas. Per tam tikrą sekundę išeina kitas vamzdis. Tada jie prisijungia, nubrėžti trimatės formos kontūrai - maža anatomiškai tiksli širdies kopija.
- „Salik.biz“
Rohitas Bhargava ir jo 3D spausdintuvas
Ilinojaus universiteto vėžio inovacijų centro vadovas nagrinėja sudėtingų techninių sprendimų įvedimo į šiuolaikinę mediciną problemą.
„Sveikatos priežiūros sistemoje turi būti esminių pokyčių“, - sako Bhargava. - Atkreipkite dėmesį į šiuolaikinius nešiojamuosius kompiuterius, telefonus. Anksčiau jie buvo brangūs, tačiau laikui bėgant jie tapo pigesni, nes technologijos tobulėjo. Jei perduosime novatoriškus pokyčius sveikatos priežiūros sektoriui, apibendrinsime žinias ir paversime juos naudingais sprendimais, ateityje galėsime žymiai sumažinti medicininės priežiūros kainą ir pagerinti jos kokybę “.
„Bhargava 3D“spausdintuvas yra pagrįstas sudėtingais matematiniais algoritmais. Prietaisas gali spausdinti vamzdžius, kurių storis yra iki 10 mikronų - 1/5 žmogaus plaukų storio.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Iš „Rohit“spausdintuvo išeinantys siūlai gali jungtis vienas prie kito ir sukurti sudėtingus dizainus. Ant jų gali vystytis ląstelės, pro jas gali praeiti biologiniai skysčiai. Limfinius kraujagysles, pieno kanalus ir kitus elementus galima dauginti bet kokiu kiekiu - dešimtimis, šimtais, tūkstančiais. Tai leidžia atlikti daugybę svarbių eksperimentų.
Tyrėjai galės įšvirkšti naviko ląsteles į kiekvieną mėginį, sutelkdami dėmesį į elgesį ir vėžio reakcijas į atskiro paciento kūną dėl skirtingų terapinių metodų taikymo. Tai leis lengviau analizuoti ir suprasti skirtumus tarp sergančių ir sveikų audinių.
Kiborgo technologija
Minesotos mokslininkas Michaelas McAlpinas taip pat daug dėmesio skyrė 3D spausdintuvų darbui.
Paprastai tyrimų metu jis ir jo kolegos širdį keičia širdies stimuliatoriumi, kelio kremzlę - titanu. Šiuolaikinės technologijos leidžia vietoje paveikto organo įdiegti, pavyzdžiui, kepenis, trimatę jo kopiją, susidedančią iš tų pačių ląstelių, kaip ir originalas.
Vienas iš pirmųjų McAlpino laboratorijos pasiekimų buvo ausis - į rožinį kremzlės apvalkalą buvo įdėta sidabro nanodalelių spiralė. Tuomet išradimas buvo pajuokų objektas dėl savo paprastumo ir grubios išvaizdos. Tačiau ausis sugebėjo aptikti radijo dažnius, kurie buvo už normalaus žmonių diapazono ribų.
Tai buvo to paties tipo celė su paprasta elektronika. Mokslinėje bendruomenėje tai buvo vadinama „tiesioginiu įrašymu“, „priedų gamyba“, nes visi suprato, kad tai dar nebuvo 3D spausdinimas. Tačiau užtvaras buvo numestas. Šiandien 3D bionikos projektai yra visur.
Inžineriniai sprendimai ateičiai
„McAlpin“dirba prie mašinos, kuri vienu metu gali apdoroti įvairių rūšių medžiagas, greitai derinti biologines medžiagas ir elektroniką.
Žinoma, dar neatėjo laikas, kai visiems prieinamos protezinės ausys su supervalstybėmis. Tačiau tai nėra taip toli, dėka „McAlpin“komandos darbo. Jo laboratorija nesustoja prie ausies. Visai neseniai mokslininko komanda sukūrė bioninę akį. Dabar inžinieriai dirba su bionine oda ir regeneruotomis nugaros smegenimis.
„McAlpin“tiki, kad dabar niekam nereikia 3D spausdintuvo, nes jis spausdina tik didelius darbalaukius. Išplečiamos technologijos funkcijos, įdiegiami algoritmai, dėl kurių įrenginiai veiks su minkštaisiais polimerais, įvairiomis biologinėmis medžiagomis ir elektronika.
Injekcijos be skausmo
Teksaso Dalaso universitete Jeremiah J. Gassensmith vadovaujama komanda dirba, kad patobulintų injekcines adatas, naudodama 3D technologiją.
„Adatos neturi draugų“, - juokauja Ronas Smaldonas, UT-Dalaso chemikas ir grupės „Gassensmith“narys. Kartu su abiturientais Danieliu Berry ir Michaelu Luzuriaga Ronas padėjo sukurti 3D mikrotinklelių pleistrą. Tai primena ortakio juostos gabalėlį, kuriame pilama vakcina ar vaistas.
Pleistrą sudaro mikroskopinių adatų tinklelis. Jie visiškai neskausmingai praduria viršutinį paciento odos sluoksnį, kad į organizmą galėtų patekti reikiamų vaistų. Šiuo metu mikronidulių gamyba atliekama naudojant plastikines formeles arba iš nerūdijančio plieno šablonų, naudojant litografiją. 3D technologijos ir biologiškai skaidomo plastiko naudojimas žymiai sumažins plėtros sąnaudas. Mikrodalelių pleistrai artimiausiu metu gali būti gaminami visur, kur yra energijos šaltinis.
Mikroskopiniai robotų plaukikai
Makso Plancko intelektualiųjų sistemų instituto (Štutgartas, Vokietija) tyrėjas Hakanas Ceylanas įgyvendina ambicingus planus: nori pašalinti operacijos poreikį. Kaip? Jam padėti padės narvo dydžio robotai-plaukikai (mikrosimmeriai).
„Chirurginės intervencijos yra labai traumos. Daugelis operacijų yra mirtinos. Arba žmonės miršta nuo pooperacinių infekcijų “, - sako Hakanas Ceylanas.
Mikrosimimeriai yra sukurti 3D spausdintuve, naudojant dviejų fotonų polimerizaciją ir dvigubą spiralinį hidrogelį su magnetinėmis nanodalelėmis. Plaukimo robotai yra pusiau autonominiai. Jie implantuojami naudojant išorinę magnetinę spinduliuotę. Jie taip pat geba reaguoti į tam tikrus aplinkos signalus ar chemines medžiagas, su kuriomis jie susiduria kūno viduje.
Smegenų analizė
Ericas Wiire'as dirba San Diego universitete. Jis tiria smegenis: migrenos, spengimo ausyse, galvos svaigimo ir kitų sutrikimų priežastis. Viire'o darbas susijęs su virtualios realybės technologijos naudojimu kai kurioms iš šių ligų gydyti.
Mokslininkas taip pat tiria vaizdo analizės galimybes diagnozuojant melanomą. Šios technologijos naudojimas leis sukurti didesnes, geresnės kokybės duomenų bazes ir pigesnius hiperspektrinius jutiklius.
Ilja Filatovas