Как 3D печать людей может стать возможной когда-нибудь

Реклама

3D печать сейчас в моде; люди печатают детали машин, статуи косплееров Ваш следующий конвенционный сувенир? Напечатанная 3D статуя Вас!В соответствии со сложными соглашениями, Zero Point 3D сканирует косплееры в свою систему в виде цифровых моделей, которые они могут затем распечатать в различных размерах. Читать далее , модель дома, и даже протезные руки, похожие на руки Железного Человека. Но, пожалуй, самая интересная вещь, которая сейчас печатается, это человеческие ткани.

Как это работает? Что можно напечатать? И сможет ли когда-нибудь напечатать полный текст человека? Давайте посмотрим, что говорят технологии и наука.

Bioprinting

Процесс печати на ткани называется биопечатью, и методы, лежащие в его основе, впечатляют.

Сначала клетки берут у донора и вводят в культуру, которая позволяет им размножаться. Когда достаточное количество клеток выращено, они загружаются в картридж принтера. Затем они легли как любой другой материал, используемый в 3D-принтере Что такое 3D-печать и как она работает?

Представьте себе, если бы вы могли распечатывать трехмерные объекты прямо с принтера в вашем доме. Когда я был ребенком в начальной школе, я думал, что было бы здорово, если бы я мог печатать пиццу ... Читать далее . Структура строится слой за слоем, с чередующимися слоями клеток и структурирующим материалом, который может представлять собой гель на водной основе. или вещество на основе сахара (иногда искусственные леса также используются, чтобы помочь создать правильную форму в печатном виде).

После того, как ткань напечатана, слои клеток начинают расти вместе, закрывая промежутки между ними и заполняя предполагаемую структуру ткани. Как только клетки слились воедино и созрели, ткань готова для экспериментов в лаборатории или для трансплантации человеку, обычно человеку, который сначала пожертвовал клетки.

Одним из больших преимуществ биопечати тканей по сравнению со стандартным процессом трансплантации является то, что ткань создается с помощью клеток из тело пациента, значительно снижающее вероятность отторжения, состояние, которое возникает в результате того, что тело не распознает имплантированный ткань. Это может вызвать серьезные проблемы, и медицинское сообщество весьма взволновано по поводу потенциала 3D-печати в снижении случаев отторжения.

Так что же было напечатано? С помощью этого метода были успешно созданы кровеносные сосуды, кости (включая череп), трахея, мочевые пузыри, клапаны сердца, кожа и даже ухо. Создана команда в Китае маленькие почки, которые работали в течение четырех месяцев. Но ученые установили свои взгляды намного выше. Некоторые исследователи начали печатать ткани печени, хотя печать всей печени по-прежнему занимает до десяти дней.

И одна группа даже работает над 3D печатью человеческого сердца.

Край современной биопечати

Команда, основанная в Университете Луисвилля и возглавляемая клеточным биологом доктором Стюартом Уильямсом, говорит, что «биофициальное» сердце было бы сочетанием естественного и искусственные материалы, и, вероятно, будет использоваться для трансплантации людям, страдающим сердечной недостаточностью, которые не являются кандидатами на традиционные искусственные сердца, такие как дети.

Он предсказывает, что его команда сможет собрать целое сердце через три-пять лет, и что испытания на людях могут начаться в течение десятилетия.

Если вы думаете о создании самолета, то вы делаете отдельные детали, а затем собираете их. Мы делаем то же самое с биофициальным сердцем.
-Доктор. Стюарт Уильямс

Команда стремится к семидневному периоду от момента, когда медицинская бригада собирает 50 кубиков жира у пациента (размером с два мяча для гольфа) до времени печати сердца. Всего семь дней, чтобы создать совершенно новое сердце. Теоретически, это сердце будет использоваться для замены любых искусственных средств, которые в настоящее время используются для поддержания работы сердца пациента.

Будущее

Так что, если мы можем напечатать кости, кровеносные сосуды, органы и кожу, разве не имеет смысла думать, что следующая вещь, о которой стоит подумать, - это напечатать полное человеческое существо? Это звучит как научная фантастика, но, как мы видели, научная фантастика и реальность, как правило, отличаются не так сильно, как мы ожидаем Бионические люди: технология экзоскелета переопределяет границыИсследования экзоскелета ведутся уже более века, что привело к появлению ряда жизнеспособных прототипов. Удивительно, однако, что они фокусируются не столько на сверхчеловеческой силе, сколько на повышении выносливости и качества жизни. Читать далее иногда. Приостановите свое неверие на несколько минут и давайте проведем мысленный эксперимент.

3D печать человека, если это вообще возможно, еще далеко. Печать печени и сердца - это одно, а печать всего тела - совсем другое. В то время как 50 СС жира достаточно для печати большинства кровеносных сосудов сердца, в организме человека содержится огромное количество материала. тело, что означает, что нам нужно не только найти способ вырастить достаточное количество материала, но нам также будет непросто наметить все это правильно.

Внимательно изучите любой учебник по анатомии, и вы увидите, что существуют тысячи крошечных кусочков, которые идеально сочетаются в правильно функционирующем человеческом теле.

Однако, насколько далеко зашло компьютерное моделирование, нетрудно представить, что в конечном итоге мы сможем составить карту всего человеческого тела. Мы нанесли на карту весь геном человека, нашли способы использования лазеров для сканирования 3D-изображений людей, и мы постоянно разрабатываем новые медицинские технологии. Мы даже полностью смоделировали части мозга. И это подводит нас к большей проблеме.

По сравнению с мозгом, остальная часть тела - детская игра. В среднем человеческом мозге 100 миллиардов нейронов и 100 триллионов синапсов. Быть способным напечатать такое количество нейронов, а тем более правильно соединить их все, будет чрезвычайно сложно. Мы, возможно, даже не понимаем что такое сознание Мыслительные машины: чему нейронаука и искусственный интеллект могут научить нас о сознанииМожет ли создание искусственно интеллектуальных машин и программного обеспечения научить нас работе сознания и природе самого человеческого разума? Читать далее .

Врачи напечатали копию мозга, чтобы помочь им подготовиться к операции, и напечатали большой модель нейрона, но на самом деле переход к этому уровню детализации далеко за пределы того, что мы когда-либо сделанный.

Конечно, вы можете просто заменить мозг компьютером, но вам все равно придется печатать нервную систему, которая также будет проблематичным, особенно когда речь идет о чем-то вроде зрительных нервов, которые должны отлично работать, чтобы быть любого использовать.

Можно ли это сделать?

3D печать 5 удивительных приложений для 3D-печати, которые вы должны увидеть, чтобы поверитьЧто бы вы сделали с 3D-принтером? Если людям, разрабатывающим эти приложения, есть что сказать об этом, вы можете быть удивлены. Читать далее человеческое существо, если оно когда-либо произойдет, скорее всего, произойдет далеко в будущем - гораздо дальше, чем могут увидеть читатели этой статьи.

Это потребует огромного количества биотехнологических достижений и некоторых радикальных изменений в том, как мы думаем о технологиях и человеческом теле. Это можно сделать? Я не решаюсь сказать «нет», потому что вокруг нас есть примеры того, что кто-то сказал, что не может быть сделано. Сама 3D печать была научной фантастикой Руководство для начинающих по 3D-печати3D-печать должна была стать новой «промышленной революцией». Это еще не захватило мир, но я здесь, чтобы рассказать вам обо всем, что вам нужно знать, чтобы начать. Читать далее до не давнего времени. Если есть что-то, что мы знаем о человечестве, это то, что мы постоянно удивляем себя.

Что вы думаете? Увидим ли мы когда-нибудь напечатанное 3D-изображение человеческого тела? Какое использование это может служить? Должны ли мы даже печатать человеческие органы (не все так думают)? Поделитесь своими мыслями ниже!

Кредиты изображений: 3д принтер Via Shutterstock, Виртуальный образ человеческого сердца с кардиограммой, скелет человека с заднего и переднего вида - дидактическая доска анатомии костно-мышечной системы человека через Shutterstock.