A Rohit Bhargava által tervezett 3D nyomtató alacsony sebességen is egyszerűen elbűvölő. Mozgás közben az éles csúcsból hirtelen egy vékony, fényes tömegből fakad, hasonlóan a műanyaghoz. Másodperc alatt egy másik cső jön ki. Ezután csatlakoznak, felhívják a háromdimenziós alak körvonalait - a szív apró, anatómiailag pontos példányát.
Rohit Bhargava és 3D nyomtatója
Az Illinoisi Egyetem Rákügyi Innovációs Központjának vezetője a modern orvostudomány komplex műszaki megoldásainak bevezetésével foglalkozik.
"Alapvető változásokat kell végrehajtani az egészségügyben" - mondja Bhargava. - Ügyeljen a modern laptopokra, telefonokra. Korábban drágák voltak, de idővel olcsóbbak lettek, mivel a technológiák fejlettebbé váltak. Ha az innovatív fejlesztéseket átvisszük az egészségügyi ágazatba, általánosítjuk az ismereteket és hasznos megoldásokká alakítjuk azokat, a jövőben jelentősen csökkenthetjük az orvosi ellátás költségeit és javíthatjuk annak minőségét."
A Bhargava 3D nyomtató összetett matematikai algoritmusokon alapul. A készülék akár 10 mikron vastagságú csöveket is képes kinyomtatni - az emberi haj vastagsága 1/5-ig.
Promóciós videó:
A Rohit nyomtatóból kiáramló szálak összekapcsolódhatnak és összetett terveket hozhatnak létre. Sejtek fejlődhetnek rajtuk, biológiai folyadékok átjuthatnak rajtuk. A nyirokrendszerek, tejcsatornák és egyéb elemek reprodukálhatók bármilyen mennyiségben - tíz, száz, ezer. Ez lehetővé teszi számos fontos kísérlet elvégzését.
A kutatók különféle terápiás módszerek alkalmazásával képesek az egyes mintákba tumorsejteket beinjektálni, különös tekintettel a viselkedésre és az egyes páciensek testében fellépő rákreakciókra. Ez megkönnyíti a beteg és az egészséges szövetek közötti különbségek elemzését és megértését.
Cyborg technológia
A Minnesota-tudós, Michael McAlpin a 3D nyomtatók munkájára is összpontosított.
Rendszerint a kutatás során kollégáival helyettesíti a szívet pacemakerrel, a térd porcát titánnal. A modern technológiák lehetővé teszik az érintett szerv, például a máj helyett a háromdimenziós másolat telepítését, amely ugyanazon sejtekből áll, mint az eredeti.
A McAlpin laboratóriumának egyik első eredménye a fül volt - ezüst nanorészecskék spirálját a porc rózsaszín héjába ágyazták. Aztán a találmány egyszerűségének és durva megjelenésének következtében nevetségessé vált. A fül azonban képes volt rádiófrekvenciákat észlelni, amelyek kívül esnek az emberek normál tartományán.
Ugyanolyan típusú cellás volt, egyszerű elektronikával. A tudományos közösségben ezt "közvetlen felvételnek", "adalékanyag gyártásnak" nevezték, mivel mindenki megértette, hogy ez még nem volt 3D nyomtatás. Az akadályt azonban ledobták. Ma a 3D bionika projektek mindenütt megtalálhatók.
Mérnöki megoldások a jövő számára
A McAlpin olyan gépen dolgozik, amely egyszerre különféle típusú anyagokat tud feldolgozni, gyorsan kombinálja a biológiai anyagokat és az elektronikát.
Természetesen még nem jött az idő, amikor a szuperhatalmakkal ellátott protézisek mindenki számára elérhetők. De nem olyan messze, a McAlpin csapata munkájának köszönhetően. Laboratóriuma nem áll meg a fülnél. A legutóbb a tudós csapata bionikus szemmel készített. A mérnökök most a bionikus bőrön és a regenerált gerincvelőn dolgoznak.
A McAlpin szerint senkinek nincs szüksége 3D-s nyomtatóra, mert csak a nagyméretű hátizsákot nyomtatja az asztalra. A technológia funkcióinak kibővítése, algoritmusok bevezetése, amelyek eredményeként az eszközök lágy polimerekkel, különféle biológiai anyagokkal és elektronikával működnek.
Fájdalommentes injekciók
A dallasi texasi egyetemen Jeremiah J. Gassensmith vezetésével dolgozó csapat dolgozik az injekciós tűk 3D technológiával történő fejlesztésén.
„A tűknek nincsenek barátai” - tréfál Ron Smaldon, egy UT-dallas vegyész és a Gassensmith csoport tagja. A végzős hallgatókkal, Daniel Berry-vel és Michael Luzuriaga-val együtt Ron segített kidolgozni a 3D mikrotű javítást. Olyan, mint egy csatornaszalag, amelybe oltást vagy gyógyszert öntenek.
A tapasz mikroszkopikus tűket tartalmaz. Teljesen fájdalom nélkül átszúrják a beteg bőrének felső rétegét annak érdekében, hogy a szükséges gyógyszereket a testbe juttassák. Jelenleg a mikrotűkészítést műanyag formákkal vagy rozsdamentes acél sablonokból végzik litográfiával. A 3D technológia és a biológiailag lebontható műanyag használata jelentősen csökkenti a fejlesztési költségeket. A mikronű tűk a közeljövőben bármilyen energiaforrás esetén előállíthatók.
Mikroszkopikus robot úszók
Hakan Ceylan, a Max Planck Intelligens Rendszerek Intézetének (Stuttgart, Németország) kutatója ambiciózus terveket készít: kiküszöböli a műtét szükségességét. Hogyan? A ketrec méretű robotok-úszók (mikrosimmerők) segítenek abban.
„A műtéti beavatkozások nagyon traumák. Sok műtét végzetes. Vagy az emberek meghalnak posztoperatív fertőzések miatt”- mondja Hakan Ceylan.
A mikroszimereket 3D nyomtatón hozzák létre két foton polimerizációval és kettős spirális hidrogéllel, mágneses nanorészecskékkel. Az úszórobotok félig autonóm. Ezeket külső mágneses sugárzással implantálják. Képesek reagálni bizonyos környezeti jelekre vagy vegyi anyagokra is, amelyekkel a testben találkoznak.
Agy elemzése
Eric Wiire a San Diego Egyetemen dolgozik. Vizsgálja az agyat: a migrén, a fülzúgás, szédülés és más rendellenességek okait. Viire munkája magában foglalja a virtuális valóság technológiájának alkalmazását ezen állapotok egy részének kezelésére.
A tudós a videoanalízis lehetőségeit is vizsgálja a melanoma diagnosztizálásában. Ennek a technológiának a használata lehetővé teszi nagyobb, jobb minőségű adatbázisok és olcsóbb hiperspektrális érzékelők létrehozását.
Ilya Filatov