Технологияҳои 3D

Ҷаҳони Фантастикаи Илмии Органҳои Чопи 3D

Ҷаҳони Фантастикаи Илмии Органҳои Чопи 3D


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Бо чопи 3D боз ба он баргардед. Чӣ тавре ки мо дар мақолаҳои қаблӣ оид ба истеҳсоли иловагӣ қайд карда будем, чопи 3D тақрибан ба тамоми соҳаҳои асосии ҷаҳон, аз ҷумла тандурустӣ, таъсир хоҳад расонд. Мо аллакай дидем, ки чӣ гуна чопи 3D метавонад ба соҳаи тандурустӣ бо пандемияи охирини коронавирус манфиат орад.

Ширкатҳои пешрафтаи 3D, ба монанди Carbon, Prusa Research ва Formlabs сипарҳо, ниқобҳо ва асбобҳои муҳими беморхона барои мутахассисони соҳаи тандурустиро чоп мекунанд. Ҷамъияти умумии чопи 3D барои коҳиш додани фишор ба занҷирҳои таъминот ва ҳукуматҳо сахт кор кардааст.

Чопи 3D ваъдаи тағир додани соҳаи тандурустиро барои беҳтар кардани пешниҳоди беморон ба монанди доруҳои оқилтар ва протези гипер фармоишӣ дорад. Аммо, ба монанди чизе аз филми "Одами торик" -и соли 1990, барои табибон чоп кардани узвҳо барои табобати беморон як амри маъмулӣ шуда метавонад. Дар асл, ин аллакай иҷро шуда истодааст. Тадқиқотчиёни донишгоҳҳои гуногуни пешқадам дорои узвҳои асосии амалкунандаи 3D-и 3D мебошанд. Дар айни замон, дар саросари ҷаҳон ва алахусус дар Иёлоти Муттаҳида норасоии узвҳо боиси нигаронии афзояндаи саломатӣ мебошанд.

Мақомоти чопи 3D метавонистанд ҳаёти одамонро наҷот диҳанд

Бо назардошти талабот ба органҳо, ҳисоб карда шудааст, ки900,000 маргро ҳар сол бо истифода аз мақомоти сохторӣ пешгирӣ кардан мумкин буд. Дар айни замон, дар Иёлоти Муттаҳида, вуҷуд доранд 113,000 мардон, занон ва кӯдакон дар рӯйхати интизори трансплантатсияи миллӣ аз моҳи июли соли 2019. Мутаассифона, ба ҳисоби миёна,20 нафар мемиранд ҳар рӯз мунтазири трансплантатсия мешавад, дар ҳоле ки дар ҳар 10 дақиқа шахси нав ба рӯйхати интизорӣ шомил карда мешавад. Мақомоти чопи 3D ҳалли қобили қабуланд. Ҳатто бештар, ин узвҳои муҳандисӣ аз манфиатҳои амалии худ хеле зиёдтаранд, зеро ин узвҳои нави муҳандисӣ хеле камхарҷанд.

Масалан, мувофиқи Бунёди Миллии Трансплантҳо, трансплантатсияи гурда метавонад ба ҳисоби миёна хароҷоти зиёдтар дошта бошад $300,000, дар ҳоле ки биопринтери 3D, принтере, ки барои сохтани мақомоти чопии 3D истифода мешавад, метавонад камтар аз арзиши он бошад $10,000 бо кам шудани хароҷот, зеро технология дар тӯли ду соли оянда таҳаввул карда мешавад. Мутахассисони соҳаи тиб ва муҳаққиқон аз синни наздик шудани 3D узвҳои чопшуда ба ҳаяҷон омадаанд.

Имрӯз мо минбаъд омӯхтани оқибатҳои биопринти 3D, мушкилот, манфиатҳо ва масъалаҳои эҳтимолии ин маҳсулоти нави инқилобиро меомӯзем. Дар давоми ду соли оянда, талабот ба чопкунии биопринт танҳо афзоиш меёбад.

Асосҳо: 3D Bioprinting чист?

Шумо метавонед раванди 3D мақомоти чопшударо, ки ҳамчун биопринти 3D тавсиф шудаанд, мешунавед, ки маҳсулоти ниҳоӣ (узвҳо) онҳоро мақомоти сохташуда меноманд. Хулоса, раванди Bioprinting ба бисёр равандҳои истеҳсолии иловагии ба шумо ошно монанд аст. Аммо, дар ин ҳолат, истеҳсоли иловагӣ, раванд дар якҷоягӣ бо ҳуҷайраҳо ва омилҳои афзоиш барои сохтани сохтори ба матоъ монанд ва дар ниҳоят узвҳоро дар бар мегирад. Дар бораи принтери стандартии FDM фикр кунед. Имконпазир аст, ки шумо ҳоло дар мизи кории худ яке доред ё ягонтои онро дар амал дидаед. Раванди хеле монанд аст.

Вақте ки шумо мехоҳед чизе 3D-ро чоп кунед, аввалин коре, ки шумо мекунед, ин эҷоди як модели рақамист, ки пас дар навбати худ ба як объекти физикии 3D бо истифода аз термопластикӣ, қабат ба қабат чоп карда мешавад. Биопринтинг низ ба ҳамин монанд кор мекунад, ва муҳаққиқон модели бофтаро, ки мехоҳанд эҷод кунанд, пас раванди чоп, ки қабати қабати иншооти охирин аст, эҷод мекунанд. Аммо, азбаски принтерҳо ҳуҷайраҳои стерилизатсияшударо истифода мебаранд, ҳалли чоп (баландии қабат) ва сохтори матритса барои чоп бояд дуруст омода карда шавад.

Онро боз ҳам бештар тақсим карда, ба он монанд аст, ки пеш аз ва пас аз истеҳсоли чопи SLA, қадамҳои мушаххасе доранд, ки муҳаққиқон барои дуруст чоп кардани узвҳо меандешанд. Пеш аз ҳама, дар марҳилаи пешазинтихоботӣ мутахассисони соҳаи тиб модели рақамиро барои чопи худ бо истифода аз технологияҳое ба монанди сканерҳои томографияи компютерӣ ва сканерҳои магнитии резонанс эҷод мекунанд. Сипас принтерҳо пеш аз чоп ҳамчун василаи оптимизатсияи қобилияти ҳуҷайра омода ва стерилизатсия карда мешаванд.

Сипас, модел ба чопгар фиристода мешавад. Ба ҷои истифода аз термопластика, муҳаққиқон биоинкро барои чопи сохторҳои худ истифода мебаранд. Сиёҳии Биоинк қабати қабатӣ бо ғафсии миёна тақрибан 0,5 мм ё камтар аз он хориҷ карда мешавад. Бо вуҷуди ин, ба монанди filament, биоинк дар патрон принтер ҷойгир карда шудааст ва барои эҷоди модели физикии 3D истифода мешавад. Ниҳоят, дар марҳилаи пас аз истеҳсолот, пас аз ба итмом расидани чоп, муҳаққиқон қисмро ба таври механикӣ ва химиявӣ ҳавасманд мекунанд, то ки сохторҳои устуворро таъмин кунанд. Ба раванди мустаҳкамкунии узв одатан нури ултрабунафш, кимиёвии мушаххас ё ҳатто гоҳе гармӣ кӯмак мекунад.

Биоинк "ришта "ест, ки дар биопринтерҳо истифода мешавад

Тавре ки дар боло қайд кардем, Bioink барои сохтани бофтаҳои сунъие, ки дар ҷараёни биопринти 3D моделонида шудаанд, истифода мешавад. Хусусиятҳои гуногуни гуногун Bioink-ро барои вазифаи дақиқи дар пешистода беназир месозанд. Ҳангоми санҷиши минбаъда, шумо мефаҳмед, ки ин биоинк аз ҳуҷайраҳо ва маводи интиқолдиҳанда иборат аст, ки одатан гели биополимерӣ мебошад.

Гарчанде ки биоинкҳоро пурра аз ҳуҷайраҳо сохтан мумкин аст, ин гели биополимер барои нигоҳ доштани ҳуҷайраҳо лозим аст, ки ба афзоиш, паҳн ва ҳатто афзоиш додани онҳо ҳуҷайраҳоро дар ҷараёни чопи 3D муҳофизат мекунад. Бе ин гели биополимер, раванди бофтаи чопи 3D хеле мушкилтар хоҳад буд.

Ҳангоми чоп бо истифода аз принтери FDM, сопле, ки барои раванди чоп истифода мешавад, барои гарм кардани пластикӣ ва эҷоди қисми пешбинишуда ба ҳарорати баланд гарм карда мешавад. Ҳангоми истифодаи биопринтери 3D, раванд ҳамон аст ва бори дигар аҳамияти полимерро нишон медиҳад. Ҳангоме ки биоинк аз сояи принтер мегузарад, гармӣ набояд ҳуҷайраро "пухта" кунад.

Гели биополимер ҳуҷайраҳоро дар раванди чоп хеле гарм мекунад. Бештар аз ин, дар ҳамон як раванд, хосиятҳои вискоэластикии гел кӯмак мекунанд, ки ҳуҷайраҳо ҳангоми вайрон кардани экструзия аз сопло ҳангоми чоп ба осеб расанд.

Ҳоло, агар шумо фикр кунед, ки боз чӣ чизро дар шӯрбо мини мобилии биоинкҳо пайдо кардан мумкин аст, имрӯз шумо насибед. Тавре ки аз ҷониби дастаи All3DP изҳор дошт, "... биоинкҳо ба омезиши якчанд полимерҳо такя мекунанд ва барои ба даст овардани ягон сатҳи миёнае, ки маҳдудиятҳои кимиёвӣ, физикӣ ва биологӣ эҳтиром карда мешаванд". Одатан, Bioink метавонад аз кислотаи гиалурон то коллаген, алгинат, целлюлоза ва ҳатто абрешим чизеро дар бар гирад.

Оё одамон ҳанӯз мақомоти 3D-и чопшударо доранд?

Ҷавоби кӯтоҳ, бале. Ҳанӯз дар соли 2017, як гурӯҳи муҳандисони Донишгоҳи Илм ва Технологияи Поҳанг таҳия ва 3D бо истифода аз маводҳои бадани инсон ҳамчун қолаби раванд, он чиро, ки онҳо "рагҳои био-хун" меномиданд, таҳия ва чоп кард. Раги хун ба таври зебо кор мекард ва ҳеҷ мушкиле надошт. Дар ҳоле ки муҳаққиқони Донишгоҳи Ҳарвард, ҳамагӣ як сол пеш як навъи нави биоинкро махсус барои гурдаҳо таҳия карданд, ки ба гурӯҳи муҳаққиқон имкон дод, ки қисмҳои муҳими функсионалии гурдаро ба вуҷуд оранд.

Дар ҳоле ки як гурӯҳ аз роҳандози биопринтерии Organovo, дар Сан Диего, аллакай нишон дод, ки он метавонад часпиши ҷигари одамро чоп карда ба мушҳо ҷойгир кунад. Аммо, ҳадафҳои дастаи Органово бо ин қатъ намешавад. Тавре ки дар вебсайти онҳо қайд карда шудааст, "Мо маҷмӯи беназири профилактикаи табобат ва табобати маводи мухаддирро дар асоси қобилияти инқилобии худ дар бофтаҳои биопринти 3D sd, ки ҷанбаҳои калидии биология ва бемориҳои инсонро тақлид мекунанд, пешкаш мекунем. Мо мекӯшем, ки чеҳраи тибро тавассути таҳияи клиникии терапияи табобати регенеративӣ барои табобати беморӣ ва фароҳам овардани кашфи тарҷумаи доруворӣ тағир диҳем ».

Озмоишҳои инсон барои трансплантатсияи ҷигар метавонанд барвақт имсол оғоз шаванд. Идеяи биопринт кардани узвҳои инсон акнун идеяи фантастикии дур нест. Муҳаққиқони ширкатҳои хусусӣ ва донишгоҳҳои пешрафта гӯшҳо, шушҳо ва ҳатто қалбро чоп кардаанд.

Технологияи биопринтӣ аз сатҳи мукаммал дур аст

Бале, дар эҷоди бофтаҳо ва узвҳои муҳандисӣ кӯшиши чандинкарата ба амал омадааст. Бо вуҷуди ин, технология ҳанӯз ҳам роҳҳои пеш аз пурра мутобиқ шуданаш дар беморхонаҳои наздикии шуморо дорад. Баъзе монеаҳои аёнро бояд паси сар кунем.

Аввалан, чопи биопринт бояд тезтар шавад ва инчунин қобилияти бо қарори баландтар истеҳсол кардани бофтаҳо дошта бошад. Имконияти дар шакли соатҳо ё дақиқаҳо чоп кардани 3D метавонад як биопринти 3D-ро аз ҷиҳати тиҷорӣ ҷолибтар кунад. Дар ҳоле ки қарори баландтар имкон медиҳад, ки ҳамкорӣ ва назорат дар муҳити 3D беҳтар карда шавад.

Сониян, ба мо бештар маводи биоматери лозим аст. Дар айни замон, ин ба мисли танҳо бо чанд ришта чоп кардан монанд аст. Чӣ тавре ки бо принтери FDM ё ҳатто SLA, шумо барои ҳалли вазифаҳои гуногун маводи гуногуни чопиро истифода мебаред.

Худи ҳамин ба олами биоинк ва намудҳои гуногуни табобати бофтаҳои тиббӣ, ки ба одамон эҳтиёҷ доранд, дахл дорад. Бо вуҷуди ин, технология ҳаяҷоновар аст ва тавре ки дар боло ишора рафт, метавонист миллионҳо одамонро наҷот диҳад. Афзоиши рақобат дар бахши хусусӣ метавонад ба рушди навовариҳои зуд, ки барои қобили иҷро кардани чопи 3D заруранд, кӯмак кунад.

Шумо дар бораи ҷаҳони биопринти 3D чӣ фикр доред? Оё ин технология дар соҳаи тандурустӣ инқилоберо ба амал меорад?


Видеоро тамошо кунед: Премьера хороший фильм 2021 года СОЗВЕЗДИЕ Фантастика 2021. новые фильмы онлайн HD (Июл 2022).


Шарҳҳо:

  1. Murdoc

    and where to you the logic?

  2. Tobyn

    Have you tried this?

  3. Mushura

    It is a pity, that now I can not express - I hurry up on job. But I will return - I will necessarily write that I think on this question.



Паём нависед