כיצד ניתן להדפיס בני אדם בהדפסת תלת מימד ביום מן הימים

פרסומת

הדפסת תלת מימד זה כל הזעם כרגע; אנשים חלקי מכונת דפוס, פסלי קוספליי מזכרת הכנס הבאה שלך? פסל מודפס תלת מימדי שלך!בוועידות חנוניות סורק פוינט 3D סורק cosplayers למערכת שלהם כמודלים דיגיטליים שהם יכולים להדפיס אז במגוון גדלים. קרא עוד , לדגם בתים, ואפילו ידיים תותבות שנראות כמו של איש הברזל. אבל אולי הדבר המעניין ביותר שמודפס כרגע הוא רקמות אנושיות.

איך זה עובד? מה ניתן להדפיס? ויוכל אי פעם להדפיס בן אנוש מלא? בואו נראה מה יש לטכנולוגיה ולמדע לומר.

הדפסת ביו

תהליך הדפסת הרקמות נקרא הדפסת ביו, והטכניקות העומדות מאחוריו מרשימות למדי.

ראשית, תאים נלקחים מתורם ומוכנסים לתרבות המאפשרת להם להתרבות. לאחר שגדלו מספיק תאים, הם נטענים במחסנית מדפסת. ואז הם נשכרים כאילו כל חומר אחר המשמש במדפסת תלת מימד מהי הדפסת תלת מימד וכיצד בדיוק זה עובד?תאר לעצמך אם היית יכול להדפיס חפצים תלת מימד היישר מהמדפסת בביתך. כשהייתי ילד בבית ספר יסודי חשבתי שזה יהיה מדהים אם אוכל להדפיס פיצות ... קרא עוד . המבנה בנוי שכבה אחר שכבה, עם שכבות תאים לסירוגין וחומר מבנה, שיכול להיות ג'ל על בסיס מים או חומר מבוסס סוכר (לפעמים גם פיגומים מלאכותיים משמשים כדי לעזור ליצור את הצורה הנכונה של היצירה מודפס).

לאחר הדפסת הרקמה, שכבות התאים מתחילות לצמוח יחד, סוגרות את הפערים ביניהן וממלאות את מבנה הרקמות המיועד. לאחר שהתאים התמזגו יחד והתבגרו, הרקמה מוכנה להתנסות במעבדה או להשתלה לאדם, בדרך כלל האדם שתרם את התאים מלכתחילה.

אחד היתרונות הגדולים של רקמות להדפסת ביו בתהליך ההשתלה הרגיל הוא שהרקמה נוצרת עם תאים מהקבוצה גופו של המטופל, מה שמקטין משמעותית את סיכויי הדחייה, מצב שנובע מכך שהגוף אינו מזהה את השתל רקמה. זה יכול לגרום לבעיות גדולות, והקהילה הרפואית די נרגשת מהפוטנציאל של הדפסת תלת מימד בהפחתת שכיחות הדחייה.

אז מה טביעות ביולוגיות? בעזרת שיטה זו נוצרו בהצלחה כלי דם, עצמות (כולל גולגולת), קנה הנשימה, שלפוחית ​​השתן, שסתומי הלב, העור ואפילו האוזן. צוות בסין הקים כליות קטנות שעבדו במשך ארבעה חודשים. אבל מדענים כיוונו את הכוונת הרבה יותר גבוהה. יש חוקרים שהחלו להדפיס רקמת כבד, אם כי ההערכה של כבד שלם עדיין אורכת עד עשרה ימים.

וקבוצה אחת אפילו עובדת על הדפסת תלת מימד של לב אנושי.

קצה הטכנולוגיה הבי-הדפוס של היום

הצוות, שבסיסו באוניברסיטת לואיוויל והונהג על ידי ביולוג התא, ד"ר סטיוארט וויליאמס, אומר כי הלב "הביולוגי" יהיה שילוב של טבעי חומרים מלאכותיים, וכנראה שישמשו להשתלה אצל אנשים הסובלים מאי ספיקת לב שאינם מועמדים ללבבות מלאכותיות מסורתיות, כמו ילדים.

הוא צופה כי הצוות שלו יצליח להרכיב לב שלם בעוד שלוש עד חמש שנים, וכי ניסויים אנושיים עשויים להתחיל תוך עשור.

אם אתה חושב לבנות מטוס, מה שאתה עושה זה לבנות חלקים בודדים ואז להרכיב. אנו מבצעים את אותו הדבר בדיוק עם הלב הביופי.
-ד"ר. סטיוארט וויליאמס

הצוות מכוון לחלון בן שבעה ימים מרגע שהצוות הרפואי קוצר 50 סמ"ק שומן ממטופל (בגודל של שני כדורי גולף) ועד למועד הדפסת הלב. רק שבעה ימים ליצור לב חדש לחלוטין. בתיאוריה, לב זה ישמש אז להחלפת כל אמצעי מלאכותי המשמש כיום כדי לשמור על פעולת לבו של המטופל.

העתיד

אז אם נוכל להדפיס עצמות, כלי דם, איברים ועור, האם זה לא הגיוני שהדבר הבא שיש לחשוב עליו הוא הדפסת בן אנוש מלא? זה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל כמו שראינו, מדע בדיוני ומציאות נוטים לא להיות שונים ככל שאנו מצפים בני אדם ביוניים: טכנולוגיית השלד החיצוני מגדירה מחדש את הגבולותמחקרי השלד החיצוני מתקיימים כבר למעלה ממאה שנים, והביא למספר אבות טיפוס בר-קיימא. אולם באופן מפתיע הם מתמקדים פחות בחוזק על-אנושי ויותר בשיפור הסיבולת ואיכות החיים. קרא עוד לפעמים. השעו את חוסר אמונכם לכמה דקות ובואו נערך ניסוי מחשבה.

הדפסת תלת מימד של בן אדם, אם בכלל אפשרי, עדיין רחוקה. הדפסת כבד ולב זה דבר אחד, אבל הדפסת גוף שלם זה דבר אחר לגמרי. בעוד ש- 50 CC שומן מספיק כדי להדפיס את רוב כלי הדם של הלב, יש כמות עצומה של חומר בבני האדם גוף, מה שאומר שלא נצטרך רק למצוא דרך לגדל מספיק חומר, אלא גם יהיה לנו קשה למפות את הכל נכונה.

הסתכל במהירות דרך כל ספר לימוד באנטומיה ותראה שיש אלפי חלקים זעירים שמשתלבים זה בזה בצורה מושלמת בגוף האדם המתפקד כראוי.

עם זאת, עד כמה הגיע דוגמנות המחשבים, לא קשה לדמיין שבסופו של דבר נוכל למפות את כל גוף האדם. מיפצנו את כל הגנום האנושי, מצאנו דרכים להשתמש בלייזרים לסריקת תמונות תלת מימד של אנשים, ואנחנו מפתחים כל העת טכנולוגיה רפואית חדשה. אפילו הדמנו חלקים מלאים במוח. וזה מביא אותנו לנושא הגדול יותר.

בהשוואה למוח, שאר הגוף הוא משחק ילדים. ישנם 100 מיליארד נוירונים, ו 100 טריליון סינפסות במוח אנושי ממוצע. היכולת להדפיס כי נוירונים רבים, הרבה פחות מחברים את כולם בצורה הנכונה, הולכת להיות קשה ביותר. אפשר לטעון שאנחנו אפילו לא מבינים מהי תודעה מכונות חשיבה: מה מדעי המוח והבינה המלאכותית יכולים ללמד אותנו על התודעההאם בניית מכונות ותוכנות אינטליגנטיות מלאכותיות יכולות ללמד אותנו על פעולות התודעה, ואופי המוח האנושי עצמו? קרא עוד .

רופאים הדפיסו העתק של מוח כדי לעזור להם להתכונן לניתוח, והדפיסו גדול מודל של נוירון, אך למעשה לרדת לרמת פירוט זו הוא הרבה מעבר לכל מה שאי פעם בוצע.

כמובן שאתה יכול פשוט להחליף את המוח במחשב, אך עדיין תצטרך להדפיס את מערכת העצבים זה גם יהיה מאתגר, במיוחד כשמדובר במשהו כמו עצבי אופטיקה, שצריכים לעבוד בצורה מושלמת כדי להיות מכל אחד להשתמש.

האם ניתן לעשות זאת?

הדפסת תלת מימד 5 יישומים להדפסת תלת מימד מדהימים שעליכם לראות כדי להאמיןמה היית עושה במדפסת תלת מימד? אם לאנשים המפתחים יישומים אלה יש מה לומר על זה, אתם עשויים להיות מופתעים. קרא עוד אדם, אם זה יקרה אי פעם, כנראה יקרה רחוק בעתיד - הרבה יותר רחוק מכפי שקוראים במאמר זה עשויים לראות.

זה ידרוש כמות אדירה של קידום ביוטכנולוגי, וכמה שינויים קיצוניים באיך אנו חושבים על הטכנולוגיה וגם על גוף האדם. האם ניתן לעשות זאת? אני מהסס לומר "לא" מכיוון שיש סביבנו דוגמאות לדברים שמישהו אמר פעם שאי אפשר היה לעשות. הדפסת תלת מימד עצמה הייתה מדע בדיוני מדריך למתחילים האולטימטיבי להדפסת תלת מימדהדפסת תלת מימד הייתה אמורה להיות "המהפכה התעשייתית" החדשה. זה עדיין לא השתלט על העולם, אבל אני כאן כדי לדבר איתך בכל מה שאתה צריך לדעת כדי להתחיל. קרא עוד עד לאחרונה. אם יש דבר אחד שאנחנו יודעים על אנושיות, זה שאנחנו כל הזמן מפתיעים את עצמנו.

מה אתה חושב? האם נראה אי פעם גוף אנושי המודפס בתלת-ממד? לאילו שימושים זה יכול לשמש? האם עלינו אפילו להדפיס איברים אנושיים (לא כולם חושבים כך)? שתף את המחשבות שלך למטה!

נקודות זכות: מדפסת תלת מימד דרך Shutterstock, תמונה וירטואלית של לב אנושי עם קרדיוגרמה, שלד אנושי מהנוף האחורי והאחורי - לוח דידקטי של האנטומיה של מערכת העצבים והשרירים האנושיים דרך Shutterstock.