Kako bi lahko človek 3D tiskanje nekega dne izvedel

Oglas

3D tiskanje je zdaj vse bes; ljudje tiskajo strojne dele, kipi vesoljcev Vaš naslednji konvencijski spominek? 3D natisnjen kip vas!Na geeky konvencijah Zero Point 3D skenira cosplayerje v svoj sistem kot digitalne modele, ki jih lahko nato natisnejo v različnih velikostih. Preberi več , vzorčne domove in celo protetične roke, ki so podobne železnemu človeku. Morda je najbolj zanimiva stvar, ki jo trenutno tiskamo, človeško tkivo.

Kako deluje? Kaj je mogoče natisniti? In bo kdaj lahko natisniti polno človeško bitje? Poglejmo, kaj imata povedati tehnologija in znanost.

Bioprinting

Proces tiskanja tkiva se imenuje bio tisk, tehnike za njim pa so zelo impresivne.

Najprej se celice odvzamejo pri darovalcu in se vstavijo v kulturo, ki jim omogoča, da se množijo. Ko je naraslo dovolj celic, jih naložijo v kartušo s tiskalnikom. Potem so jih položili kot kateri koli drug material, ki se uporablja v 3D-tiskalniku Kaj je 3D tiskanje in kako natančno deluje?Predstavljajte si, če bi lahko iz tiskalnika v svojem domu natisnili tridimenzionalne predmete. Ko sem bil otrok v osnovni šoli, sem mislil, da bi bilo super, če bi lahko natisnil pice ...

Preberi več . Zgradba je zgrajena plast za plastjo, z izmeničnimi plastmi celic in strukturiranim materialom, ki je lahko gel na vodni osnovi ali snov na osnovi sladkorja (včasih se uporabljajo tudi umetni odri, ki pomagajo ustvariti pravilno obliko kosa natisnjeno).

Ko se tkivo natisne, plasti celic začnejo rasti, zapirajo vrzeli med njimi in zapolnjujejo predvideno tkivno strukturo. Ko se celice zlijejo in dozorijo, je tkivo pripravljeno za eksperimentiranje v laboratoriju ali ga presadijo na človeka, običajno osebo, ki je celice najprej podarila.

Ena izmed velikih prednosti tkiv za biotiskanje pred standardnim postopkom presaditve je, da je tkivo ustvarjeno s celicami iz bolnikovo telo, kar znatno zmanjša možnosti zavrnitve, ki je posledica tega, da telo ne prepozna vsadka tkiva. To lahko povzroči večje težave, medicinska skupnost pa je nad navdušenjem nad 3D potencialom pri zmanjševanju pogostosti zavrnitve precej navdušena.

Torej, kaj je bilo tiskano z biografijo? S to metodo smo uspešno ustvarili krvne žile, kosti (vključno z lobanjo), sapnik, mehurje, srčne zaklopke, kožo in celo uho. Na Kitajskem je nastala ekipa majhne ledvice, ki so delovale štiri mesece. Toda znanstveniki so svoj pogled postavili veliko višje. Nekateri raziskovalci so začeli tiskati jetrno tkivo, čeprav naj bi tiskanje celotnih jeter še vedno trajalo do deset dni.

In ena skupina celo dela na 3D tiskanju človeškega srca.

The Edge of the Today's Bioprinting Tech

Ekipa, ki ima sedež na Univerzi v Louisvillu in jo vodi celični biolog dr. Stuart Williams, pravi, da bi bilo "biološko" srce kombinacija naravnih umetnih materialov in bi jih verjetno uporabili za presaditev pri ljudeh s srčnim popuščanjem, ki niso kandidati za tradicionalna umetna srca, kot npr. otroci.

Napoveduje, da bo njegova ekipa lahko v treh do petih letih zbrala celo srce in da bi se človeške preizkušnje lahko začele v desetletju.

Če razmišljate o gradnji letala, morate sestaviti posamezne dele in jih nato sestaviti. Točno isto počnemo z biološkim srcem.
—Dr. Stuart Williams

Skupina si prizadeva za sedemdnevno okno od trenutka, ko medicinska ekipa bolniku odvzame 50 CC maščobe (približno velikosti dveh žog za golf) do trenutka, ko je tiskano srce. Samo sedem dni za ustvarjanje povsem novega srca. Teoretično bo to srce uporabljeno za nadomeščanje kakršnih koli umetnih sredstev, ki se trenutno uporabljajo za vzdrževanje bolnikovega srca.

Prihodnost

Če torej lahko natisnemo kosti, ožilje, organe in kožo, ali ni smiselno, da bi naslednjič razmišljali tiskanje polnega človeka? Zveni kot znanstvena fantastika, toda, kot smo videli, znanstvena fantastika in resničnost se ne razlikujeta toliko, kot pričakujemo Bionic Humans: tehnologija eksoskeleta na novo določa mejeRaziskave o eksoskeletu potekajo že več kot stoletje, kar je povzročilo številne izvedljive prototipe. Presenetljivo pa se manj osredotočajo na superčloveško moč in bolj na izboljšanje vzdržljivosti in kakovosti življenja. Preberi več včasih. Za nekaj minut prekinite neverjeto in izvedite miselni eksperiment.

3D tiskanje človeka, če je to sploh mogoče, je še daleč. Tiskanje jeter in srca je ena stvar, tiskanje celotnega telesa pa povsem drugo. Medtem ko je 50 CC maščobe dovolj za tiskanje večine krvnih žil srca, je v človeku ogromno materiala telo, kar pomeni, da ne bi morali le najti načina, da bi zrasli dovolj materiala, ampak bi tudi imeli težaven čas, da vse to izčrpamo pravilno.

Oglejte si kateri koli učbenik o anatomiji in videli boste, da obstaja na tisoče drobnih kosov, ki se popolnoma prilegajo pravilno človeškemu telesu.

Kako daleč je prišlo do računalniškega modeliranja, si ni težko predstavljati, da bomo sčasoma lahko preslikali celotno človeško telo. Načrtovali smo celoten človeški genom, našli smo načine uporabe laserjev za skeniranje 3D slik ljudi in ves čas razvijamo novo medicinsko tehniko. Celo možgane smo celo simulirali. In to nas pripelje do večjega vprašanja.

V primerjavi z možgani je preostanek telesa otroška igra. V povprečnih človeških možganih je 100 milijard nevronov in 100 trilijonov sinaps. Izjemno težko je tiskati, da je veliko nevronov, še manj pa jih pravilno povezati. Menda sploh ne razumemo kakšna je zavest Razmišljujoči stroji: Kaj nas lahko nevroznanost in umetna inteligenca naučita o zavestiAli nas lahko gradnja umetno inteligentnih strojev in programske opreme uči o delu zavesti in naravi človeškega uma? Preberi več .

Zdravniki so natisnili repliko možganov, da bi jim pomagali pri pripravi na operacijo, in natisnili veliko model nevrona, toda dejansko se spuščamo na to raven podrobnosti daleč presega vse, kar smo kdajkoli videli Končano.

Seveda lahko možgane preprosto zamenjate z računalnikom, vendar bi morali še vedno tiskati živčni sistem, ki bi bilo tudi izziv, še posebej, če gre za nekaj, kot so optični živci, ki morajo biti brezhibni, da bi bili kakršni koli uporaba.

Ali je mogoče storiti?

3D tiskanje 5 neverjetnih aplikacij za 3D tiskanje, ki jim morate verjetiKaj bi naredili s 3D-tiskalnikom? Če bodo ljudje, ki razvijajo te aplikacije, kaj povedali o tem, boste morda presenečeni. Preberi več če se bo kdaj zgodilo, se bo človek zgodil daleč v prihodnosti - veliko dlje, kot bodo verjetno videli bralci tega članka.

Potrebno bo ogromno biotehnološkega napredka in nekaj korenitih sprememb v razmišljanju o tehnologiji in človeškem telesu. Ali je to mogoče storiti? Ne oklevam reči "ne", saj so okoli nas primeri, za katere je nekdo nekoč rekel, da tega ni mogoče storiti. 3D tiskanje samo je bilo znanstvena fantastika Ultimate Vodnik za 3D-tiskanje za začetnike3D tisk naj bi bil nova "industrijska revolucija". Svet še ni prevzel sveta, vendar sem tu, da vas pogovorim z vsem, kar morate vedeti, da začnete. Preberi več do pred kratkim. Če obstaja ena stvar, ki jo vemo o človeštvu, je to, da se nenehno čudimo.

Kaj misliš? Ali bomo kdaj videli 3D-natisnjeno človeško telo? Katere namene bi to lahko služilo? Ali naj sploh tiskamo človeške organe (ne mislijo vsi tako)? Delite svoje misli spodaj!

Slikovni sliki: 3d tiskalnik Via Shutterstock, Navidezna slika človeškega srca s kardiogramom, človeški okostje s posteriorno in od zadaj - didaktična plošča anatomije človeškega kosti in mišičnega sistema prek Shutterstocka.