Bahkan pada kecepatan rendah, printer 3D yang dirancang oleh Rohit Bhargava cukup memukau. Saat digerakkan, tetesan massa tipis dan mengkilat, mirip dengan plastik, tiba-tiba muncul dari ujung yang tajam. Dalam sekejap, tabung lain keluar. Kemudian mereka bergabung, garis besar bentuk tiga dimensi digambar - salinan jantung yang persis secara anatomis.
Rohit Bhargava dan printer 3D-nya
Kepala Pusat Inovasi Kanker Universitas Illinois sedang menangani masalah dalam memperkenalkan solusi teknis yang kompleks ke dalam pengobatan modern.
“Harus ada perubahan mendasar dalam perawatan kesehatan,” kata Bhargava. - Perhatikan laptop modern, ponsel. Sebelumnya, harganya mahal, tetapi seiring waktu, menjadi lebih murah, karena teknologi menjadi lebih maju. Jika kami mentransfer perkembangan inovatif ke sektor perawatan kesehatan, menggeneralisasi pengetahuan dan mengubahnya menjadi solusi yang berguna, di masa depan kami akan dapat secara signifikan mengurangi biaya perawatan medis dan meningkatkan kualitasnya."
Printer Bhargava 3D didasarkan pada algoritma matematika yang kompleks. Perangkat ini dapat mencetak tabung dengan ketebalan hingga 10 mikron - 1/5 ketebalan rambut manusia.
Video promosi:
Filamen yang keluar dari printer Rohit dapat mengikat satu sama lain dan membuat desain yang rumit. Sel dapat berkembang di atasnya, cairan biologis dapat melewatinya. Pembuluh limfatik, saluran susu dan elemen lainnya dapat diperbanyak dalam jumlah berapa pun - puluhan, ratusan, ribuan. Ini memungkinkan banyak eksperimen penting dilakukan.
Peneliti akan dapat menyuntikkan sel tumor ke dalam setiap sampel, dengan fokus pada perilaku, respons kanker di tubuh pasien, karena penggunaan metode terapeutik yang berbeda. Ini akan memudahkan untuk menganalisis dan memahami perbedaan antara jaringan yang sakit dan yang sehat.
Teknologi Cyborg
Ilmuwan Minnesota Michael McAlpin juga fokus pada pekerjaan printer 3D.
Sebagai aturan, dalam proses penelitian, dia dan rekan-rekannya mengganti jantung dengan alat pacu jantung, tulang rawan lutut dengan titanium. Teknologi modern memungkinkan untuk memasang alih-alih organ yang terpengaruh, misalnya, hati, salinan tiga dimensi darinya, yang terdiri dari sel yang sama dengan aslinya.
Salah satu pencapaian pertama laboratorium McAlpin adalah telinga - spiral nanopartikel perak tertanam di cangkang merah muda tulang rawan. Kemudian penemuan tersebut menjadi bahan ejekan karena kesederhanaan dan penampilannya yang kasar. Namun, telinga mampu mendeteksi frekuensi radio yang berada di luar jangkauan normal manusia.
Itu adalah sel dengan tipe yang sama dengan elektronik sederhana. Dalam komunitas ilmiah, ini disebut "perekaman langsung", "pembuatan aditif", karena semua orang mengerti bahwa ini belum mencetak 3D. Namun, penghalang itu terlempar. Saat ini proyek bionik 3D ada di mana-mana.
Solusi rekayasa untuk masa depan
McAlpin mengerjakan sebuah mesin yang dapat memproses berbagai jenis bahan pada saat yang sama, dengan cepat menggabungkan zat biologis dan elektronik.
Tentu saja, waktunya belum tiba ketika telinga palsu dengan kekuatan super tersedia untuk semua orang. Tapi tidak sejauh itu, berkat kerja tim McAlpin. Laboratoriumnya tidak berhenti di telinga. Baru-baru ini, tim ilmuwan menciptakan mata bionik. Sekarang para insinyur sedang mengerjakan kulit bionik dan sumsum tulang belakang yang beregenerasi.
McAlpin percaya tidak ada yang membutuhkan printer 3D sekarang karena hanya mencetak pernak pernik besar ke desktop. Perluasan fungsi teknologi, pengenalan algoritma yang dengannya perangkat akan bekerja dengan polimer lunak, berbagai bahan biologis dan elektronik.
Suntikan bebas rasa sakit
Di Universitas Texas di Dallas, tim yang dipimpin oleh Jeremiah J. Gassensmith bekerja untuk meningkatkan jarum suntik menggunakan teknologi 3D.
“Jarum tidak punya teman,” lelucon Ron Smaldon, ahli kimia UT-Dallas dan anggota kelompok Gassensmith. Bersama dengan mahasiswa pascasarjana Daniel Berry dan Michael Luzuriaga, Ron membantu mengembangkan patch microneedle 3D. Ini menyerupai selotip tempat vaksin atau obat dituangkan.
Tambalan itu berisi kisi-kisi jarum mikroskopis. Mereka menembus lapisan atas kulit pasien tanpa rasa sakit untuk mengantarkan obat yang diperlukan ke tubuh. Saat ini, produksi microneedle dilakukan dengan menggunakan cetakan plastik atau dari cetakan stainless steel dengan menggunakan litografi. Penggunaan teknologi 3D dan plastik biodegradable akan mengurangi biaya pengembangan secara signifikan. Tambalan Microneedle dalam waktu dekat dapat diproduksi di mana pun ada sumber energi.
Perenang robot mikroskopis
Hakan Ceylan, peneliti di Max Planck Institute for Intelligent Systems (Stuttgart, Jerman), membuat rencana ambisius: dia ingin menghilangkan kebutuhan akan operasi. Bagaimana? Perenang robot (microsimmers) seukuran kandang akan membantunya dalam hal ini.
“Intervensi bedah sangat traumatis. Banyak operasi yang berakibat fatal. Atau orang meninggal karena infeksi pasca operasi,”kata Hakan Ceylan.
Microsimmers dibuat pada printer 3D menggunakan polimerisasi dua foton dan hidrogel heliks ganda dengan nanopartikel magnetik. Robot renang bersifat semi-otonom. Mereka ditanamkan menggunakan radiasi magnet luar. Mereka juga mampu menanggapi sinyal lingkungan atau bahan kimia tertentu yang mereka temui di dalam tubuh.
Analisis otak
Eric Wiire bekerja di Universitas San Diego. Ia memeriksa otak: penyebab migrain, tinnitus, pusing dan gangguan lainnya. Pekerjaan Viire melibatkan penggunaan teknologi realitas virtual untuk menangani beberapa kondisi ini.
Ilmuwan juga mempelajari kemungkinan analisis video dalam mendiagnosis melanoma. Penggunaan teknologi ini akan memungkinkan untuk membuat database yang lebih besar, kualitas yang lebih baik, dan sensor hiperspektral yang lebih murah.
Ilya Filatov
