Как 3D печать людей может быть возможной когда-нибудь

3D печать сейчас в моде; люди печатают детали машин, статуи косплееров

модельные дома и даже протезы, 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, весьма 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 укладываются, как и любой другой материал, используемый в 3D-принтере.

, Структура строится слой за слоем, с чередующимися слоями ячеек и структурирующим материалом, который может быть гелем на водной основе или веществом на основе сахара (иногда искусственные леса также используются для создания правильной формы печатаемой части ).

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 из клеток тела пациента, что значительно снижает шансы отторжения — состояния, которое возникает в результате того, что тело не распознает имплантированную 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. Команда из Китая создала маленькие почки, которые работали в течение четырех месяцев. Но ученые установили свои взгляды намного выше. Некоторые исследователи начали печатать ткани печени, хотя, по оценкам, печать всей печени может занять 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 будет сочетать природные и искусственные материалы и, вероятно, будет использоваться для трансплантации людям, страдающим сердечной недостаточностью, которые не кандидаты на традиционные искусственные сердца, как дети.

виртуальное сердце графического

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

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. Хотя 50 CC жира достаточно для печати большинства кровеносных сосудов сердца, в человеческом теле есть огромное количество материала, что означает, что нам нужно не только найти способ вырастить достаточно материала, но мы бы также им трудно составить карту правильно.

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

Анатомия человека

Однако, насколько далеко зашло компьютерное моделирование, нетрудно представить, что в конечном итоге мы сможем составить карту всего человеческого тела. Мы нанесли на карту весь человеческий геном, 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

,

Врачи напечатали точную копию мозга, чтобы помочь им подготовиться к операции, и напечатали большую модель нейрона, но на самом деле переход к этому уровню детализации намного превосходит все, что мы когда-либо делали.

Конечно, вы могли бы потенциально просто заменить мозг на компьютер, но вам все равно пришлось бы печатать нервную систему, что также было бы проблематично, особенно когда речь идет о чем-то вроде зрительных нервов, которые должны отлично работать, чтобы иметь любое использование.

Можно ли это сделать?

3D печать

человеческое существо, если оно когда-либо случится, 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

до не давнего времени. Если есть что-то, что мы знаем о человечестве, так это то, что мы постоянно удивляем себя.

Как 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!

Изображение предоставлено: 3d принтер Via Shutterstock, виртуальное изображение человеческого сердца с кардиограммой, человеческий скелет с заднего и переднего вида — дидактическая доска анатомии костной и мышечной системы человека с помощью Shutterstock.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector