Jak může být 3D tisk jednou možná

reklama

3D tisk je teď v pořádku; lidé jsou díly tiskových strojů, sochy cosplayers Váš další kongresový suvenýr? 3D vytištěná socha vás!Na podivínských konvencích skenuje Zero Point 3D cosplayery do svého systému jako digitální modely, které pak mohou tisknout v různých velikostech. Přečtěte si více , modelové domy a dokonce protetické ruce, které vypadají jako Iron Man's. Ale asi nejzajímavější věcí, která se v současné době tiskne, je lidská tkáň.

Jak to funguje? Co lze vytisknout? A bude někdy schopen tisknout plnou lidskou bytost? Podívejme se, co musí technologie a věda říci.

Bioprinting

Proces tisku tkáně se nazývá bioprinting a techniky za ním jsou docela působivé.

Nejprve jsou buňky odebrány od dárce a vloženy do kultury, která jim umožňuje množení. Jakmile je vypěstováno dost buněk, jsou vloženy do tiskové kazety. Pak jsou položeny jako jakýkoli jiný materiál použitý v 3D tiskárně Co je 3D tisk a jak přesně to funguje?Představte si, že byste mohli vytisknout trojrozměrné objekty přímo z tiskárny u vás doma. Když jsem byl dítě na základní škole, myslel jsem si, že by bylo úžasné, kdybych mohl vytisknout pizzu ...

Přečtěte si více . Struktura je vytvořena vrstva po vrstvě, se střídavými vrstvami buněk a strukturujícím materiálem, kterým může být gel na vodní bázi nebo látka na bázi cukru (někdy se také používá umělé lešení k vytvoření správného tvaru kusu bytosti tištěné).

Po potisku tkáně začnou vrstvy buněk růst společně, uzavírají mezery mezi nimi a vyplňují zamýšlenou tkáňovou strukturu. Jakmile se buňky spojí a zrají, je tkáň připravena k experimentování v laboratoři nebo k transplantaci do člověka, obvykle osoby, která buňky darovala na prvním místě.

Jednou z velkých výhod bioprintingových tkání oproti standardnímu transplantačnímu procesu je to, že tkáň je tvořena buňkami z tělo pacienta, což významně snižuje šance na odmítnutí, což je stav, který vyplývá z toho, že tělo nerozpoznává implantované tkáň. To může způsobit velké problémy a lékařská komunita je docela nadšená potenciálem 3D tisku při snižování incidence odmítnutí.

Co je tedy bioprintováno? S touto metodou byly úspěšně vytvořeny krevní cévy, kosti (včetně lebky), průdušnice, močové měchýře, srdeční chlopně, kůže a dokonce i ucho. Vytvořil se tým v Číně malé ledviny, které fungovaly čtyři měsíce. Vědci však zaměřili mnohem více. Někteří vědci začali tisknout tkáň jater, přestože se odhaduje, že tisk celé jater bude trvat až deset dní.

Jedna skupina dokonce pracuje na 3D tisku lidského srdce.

Okraj dnešní technologie bioprintingu

Tým se sídlem na University of Louisville a vedený buněčným biologem Dr. Stuartem Williamsem říká, že „bioficiální“ srdce by bylo kombinací přírodních a umělé materiály a pravděpodobně by byly použity k transplantaci u lidí trpících srdečním selháním, kteří nejsou kandidáty na tradiční umělá srdce, jako jsou děti.

Předpovídá, že jeho tým bude schopen shromáždit celé srdce za tři až pět let a že lidské pokusy by mohly začít do deseti let.

Pokud přemýšlíte o sestavení letadla, uděláte to, že sestavíte jednotlivé části a poté sestavíte. Děláme totéž s bioficiálním srdcem.
—Dr. Stuart Williams

Tým usiluje o sedmidenní okno od okamžiku, kdy lékařský tým sklidí 50 CC tuku od pacienta (asi o velikosti dvou golfových míčků) do okamžiku, kdy je vytištěno srdce. Pouze sedm dní vytvoří zcela nové srdce. Teoreticky bude toto srdce použito jako náhrada všech umělých prostředků, které se v současné době používají k udržení srdce pacienta v chodu.

Budoucnost

Pokud tedy dokážeme tisknout kosti, krevní cévy, orgány a kůži, nemá to smysl, že další věcí, o které je třeba přemýšlet, je tisk plné lidské bytosti? Zní to jako sci-fi, ale jak jsme viděli, sci-fi a realita se neliší tak, jak očekáváme Bioničtí lidé: Exoskeletonová technologie předefinuje limityVýzkum v oblasti exoskeletů probíhá již více než století, což vedlo k řadě životaschopných prototypů. Překvapivě se však méně zaměřují na nadlidskou sílu a více na zlepšování vytrvalosti a kvality života. Přečtěte si více někdy. Pozastavte svou nedůvěru na několik minut a pokusme se provést myšlenkový experiment.

3D tisk člověka, pokud je to vůbec možné, je stále daleko. Tisk jater a srdce je jedna věc, ale tisk celého těla je úplně jiný. Zatímco 50 CC tuků stačí k tisku většiny krevních cév srdce, v lidském těle je obrovské množství materiálu tělo, což znamená, že musíme nejen najít způsob, jak pěstovat dostatek materiálu, ale také bychom si měli těžko zmapovat to všechno ven správně.

Rychle si prohlédněte jakoukoli anatomickou učebnici a uvidíte, že existují tisíce malých kousků, které dokonale zapadají do správně fungujícího lidského těla.

S tím, jak daleko počítačové modelování dospělo, však není těžké si představit, že nakonec dokážeme zmapovat celé lidské tělo. Zmapovali jsme celý lidský genom, našli jsme způsoby, jak pomocí laserů skenovat 3D obrazy lidí, a neustále vyvíjíme nové lékařské technologie. Dokonce jsme dokonce plně simulovali části mozku. A to nás přivádí k většímu problému.

Ve srovnání s mozkem je zbytek těla dětskou hrou. V průměrném lidském mozku je 100 miliard neuronů a 100 bilionů synapsí. Schopnost tisknout tolik neuronů, mnohem méně je spojit všechny správným způsobem, bude velmi obtížné. Pravděpodobně tomu ani nerozumíme jaké je vědomí Myšlení stroje: Co nás mohou neurověda a umělá inteligence naučit o vědomíMůže nás stavba umělých inteligentních strojů a softwaru učit o fungování vědomí a povaze samotné lidské mysli? Přečtěte si více .

Lékaři vytiskli repliku mozku, aby jim pomohli připravit se na operaci, a vytiskli velké model neuronu, ale ve skutečnosti dostat se do této úrovně detailů je daleko za čímkoli, co jsme kdy kdy byli Hotovo.

Mozek byste samozřejmě mohli jen nahradit mozek počítačem, ale stále musíte tisknout nervový systém, který by bylo také náročné, zejména pokud jde o něco jako oční nervy, které musí dokonale fungovat, aby byly něčím použití.

Lze to udělat?

3D tisk 5 Úžasné aplikace pro 3D tisk, které musíte uvěřitCo byste dělali s 3D tiskárnou? Pokud mají lidé vyvíjející tyto aplikace o tom co říci, může vás to překvapit. Přečtěte si více lidská bytost, pokud se to někdy stane, se pravděpodobně stane daleko v budoucnosti - mnohem dále, než uvidí čtenáři tohoto článku.

Vyžaduje to obrovské množství biotechnologického pokroku a některé radikální změny v tom, jak přemýšlíme o technologii i lidském těle. Lze to udělat? Neváhám říct „ne“, protože všude kolem nás jsou příklady věcí, které někdo kdysi řekl, že se nedají udělat. Samotný 3D tisk byl sci-fi Průvodce konečným začátečníkem ke 3D tisku3D tisk měl být novou průmyslovou revolucí. Zatím to nepřevzalo svět, ale jsem tu, abych vám řekl vše, co potřebujete vědět, abyste mohli začít. Přečtěte si více až do nedávné doby. Pokud víme o lidstvu jednu věc, neustále se překvapujeme.

Co myslíš? Uvidíme někdy lidské tělo vytištěné ve 3D? K čemu by to mohlo sloužit? Měli bychom dokonce tisknout lidské orgány (ne každý si to myslí)? Podělte se o své myšlenky níže!

Obrazové kredity: 3D tiskárna Přes Shutterstock, Virtuální obraz lidského srdce s kardiogramem, lidská kostra ze zadního a předního pohledu - didaktická deska anatomie lidské kosti a svalového systému přes Shutterstock.