Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и лаборатории Лоуренса Ливермора создали новый тип 3D-принтера, который потенциально может производить живые человеческие органы.
Обычные 3D-принтеры работают за счет создания тонких слоев расплавленного пластика для создания твердых объектов, но сложно получить замысловатый дизайн, сохраняющий их форму.
Таким образом, инженеры-разработчики из Cal и Lawrence Livermore Lab пришли к идее сделать 3D-объекты таким же образом, как при компьютерной томографии создает 3D-изображения: воздействуя на пациента рентгеновскими лучами со многих разных направлений.
«Итак, мы подумали, давайте обратим этот процесс к созданию объектов, а не к их отображению, за исключением того, что мы делаем это с помощью света, а не рентгеновских лучей», — сказал д-р Хайден Тейлор, ведущий исследователь команды Калифорнийского университета в Беркли.
Процесс называется объемной печатью. Вращающиеся изображения объекта передаются через обычный видеопроектор. Свет фокусируется на медленно вращающемся цилиндре из липкой смолы, содержащем пластмассовые молекулы со светочувствительным активатором.
Когда свет накапливается в нужных областях, гель начинает затвердевать, и примерно через 30 секунд создается твердый трехмерный объект — не слоями, а сразу.
«В этом, когда вы видите что-то, появляющееся из ниоткуда, это действительно волшебно… это интересно смотреть», — сказал член команды UC Berkeley Хоссейн Хейдари.
Прямо сейчас объекты находятся в зачаточном состоянии, но техника открывает мир возможностей. Он может создавать объекты внутри других объектов или, как показано в одном эксперименте, ручку вокруг металлической отвертки.
Еще одним преимуществом процесса является то, что затвердевает только желаемый материал; оставшаяся смола все еще пригодна для использования, а это означает, что практически не осталось отходов. Но исследователи даже придумывают способы использования объемной печати для размещения человеческих клеток в живых органах, таких как печень или почки.
«Я думаю, что в следующем десятилетии может случиться так, что мы действительно увидим функциональный орган, готовый к имплантации или трансплантации», — сказал Хейдари.
Лаборатории имеют патент и уже обсуждают возможность лицензирования технологии для обрабатывающей промышленности как новый способ массового производства высококачественных изделий из пластмасс в будущем.
«Но я думаю, что с точки зрения перехода к коммерческому продукту действительно важно то, что связанное с ним оборудование очень недорогое», — сказал доктор Крис Спадаччини из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса.
Теперь, когда концепция доказана, следующая задача будет заключаться в увеличении размеров, сложности и качества производимых объектов. Это должно открыть дверь для всех видов коммерческого использования.
Ученые говорят, что до того, как будут изготовлены обычные объекты, пройдёт долгий путь. Но когда это произойдет, это будет потому, что первые шаги были сделаны в лабораториях в районе залива.
