Метка: 3D Print

Этот гибкий 3D-принтер работает изнутри, чтобы восстанавливать ткани и органы, что, по мнению исследователей, является чрезвычайно многообещающим изобретением.

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Сиднее разработали гибкий 3D-биопринтер , способный создавать слои органических материалов непосредственно на органах или тканях. В отличие от других подходов к биопечати , эта система считается минимально инвазивной и может в некоторых случаях помочь избежать серьезной операции или удаления органов — по крайней мере, теоретически — но ученые предупреждают, что до первых испытаний на людях пройдет еще пять-семь лет. завершенный.

Этот гибкий 3D-принтер работает изнутри, регенерируя ткани и органы.

Этот принтер, называемый F3DB, имеет мягкую роботизированную руку, способную собирать биоматериалы живых клеток с поврежденных внутренних органов или тканей. Его гибкое змеевидное тело входит в тело через рот или анус, и хирург/водитель указывает им на область, которую нужно восстановить. Кроме того, у робота есть небольшие пушки для доставки воды в целевые области, а его печатающая головка также может действовать как электрический скальпель. Команда надеется, что ее многофункциональный подход однажды станет универсальным инструментом (разрезание, очистка и оттиск) для минимально инвазивных операций.

В манипуляторе F3DB используются приводы с мягкими сильфонами, которые представляют собой гидравлическую систему, состоящую из «шприцев, приводимых в действие двигателем переменного тока, который подает воду к приводам», как резюмирует это IEEE Spectrum. Его рука и гибкая печатающая головка могут двигаться с тремя степенями свободы, как современные настольные 3D-принтеры. Кроме того, в устройстве есть гибкая миниатюрная камера, которая позволяет оператору визуализировать то, что он делает в режиме реального времени.

Чрезвычайно многообещающее изобретение, по мнению исследователей

Исследовательская группа провела свои первые лабораторные испытания версии с использованием небиологических материалов, а именно шоколада и жидкого силикона. Затем они проверили это на почке свиньи, прежде чем перейти к отпечаткам биоматериала на стеклянной поверхности в искусственной толстой кишке. «Мы видели, как клетки растут каждый день и увеличиваются в четыре раза за семь дней, последний день эксперимента», — сказал Тхань Нхо До, соруководитель этой группы и старший преподаватель Высшей школы биомедицинской инженерии Университета Нового Южного Уэльса. . «Результаты показывают, что у F3DB есть большой потенциал, чтобы стать универсальным эндоскопическим инструментом для процедур эндоскопической подслизистой диссекции».

Команда убеждена, что это устройство очень перспективно, но ему еще предстоит пройти множество тестов, прежде чем его можно будет использовать в реальном мире. Следующими шагами будет продолжение экспериментов на животных. По оценке Тхань Нхо До, на это может уйти от пяти до семи лет, но, по словам Ихрабима Озболата, профессора инженерии и механики Пенсильванского государственного университета, «коммерциализация — лишь вопрос времени».

Ракета Terran 1 компании Relativity Space не взлетела. Обещания большие для этой ракеты, напечатанной на 85% в 3D.

Еще один день, еще один провал самой первой в мире напечатанной на 3D-принтере ракеты. В эту субботу ракета Terran 1 компании Relativity Space не смогла запуститься после двух попыток . День был усеян фальстартами. После неудачи в среду Relativity Space первоначально запланировала взлет на 18:45 по французскому времени, окно, которое пришлось отодвинуть на 19:45 из-за «сильного ветра наверху».

Ракета Terran 1 компании Relativity Space не взлетела

Как только обратный отсчет начался снова, все шло хорошо, пока лодка не вошла в безопасную зону. Как только обратный отсчет начался снова, компании пришлось отменить процедуру после того, как девять двигателей первой ступени Aeon загорелись, но почти сразу после этого отключились. После этой неудачной попытки в 19:45 компания Relativity Space заявила, что попытается снова запустить свою ракету в 9 часов вечера, незадолго до закрытия окна запуска на этот день. К сожалению, на этот раз Relativity пришлось прервать операцию, прежде чем Terran 1 смог запустить свои двигатели. На момент написания этой статьи компания не представила объяснений своего решения, просто заявив, что ракета «делает хорошо» и что дополнительная информация будет опубликована позднее.

Обещания большие для этой 3D-печатной ракеты на 85%

Если ему удастся оторваться от земли, Terran 1 станет значительным достижением для аэрокосмической отрасли. Хотя ракета не полностью напечатана на 3D-принтере, напечатано 85% ее общей массы, включая всю конструкцию и 10 двигателей первой и второй ступени. Теоретически производственный процесс Terran 1 производит корабль, который дешевле и быстрее в производстве. Relativity Space заявляет, что может сделать ракету Terran 1 примерно за 60 дней, а ее эксклюзивные миссии будут стоить около 12 миллионов долларов. Компания надеется, что со своей ракетой следующего поколения она сможет изготавливать 90% своих компонентов с помощью 3D-печати.

Исследователи из Колумбийского университета с помощью 3D-принтера печатают кожные трансплантаты без краев непосредственно на трехмерную структуру области, подлежащей пересадке.

В последние годы трансплантация кожи достигла огромного прогресса. Сегодня трансплантаты чаще биопечатают как живые струйные принтеры, используя собственные клетки пациента для поддержки процесса роста до васкуляризации. Главный недостаток этих печатных вставок в том, что их можно сделать плоскими только с открытыми краями. Этот метод «игнорирует полностью закрытую геометрию кожи человека», говорят исследователи из Колумбийского университета, разработавшие новый процесс создания кожи любой трехмерной формы .

Исследователи из Колумбийского университета печатают на 3D-принтере кожные трансплантаты без краев

Команда опубликовала свою работу в статье под названием «Разработка кожи человека без краев с улучшенными биомеханическими свойствами», опубликованной в январе в журнале Scientific Advances. Ученые объясняют, как они представляли себе «кожу как полностью закрытую трехмерную ткань, которой можно придать форму, соответствующую конечности тела, и которую легко трансплантировать, как биологическую одежду».

«Эти 3D-конструкции кожи, которые можно трансплантировать как «биологическую одежду», могут иметь много преимуществ», — говорит доктор. Об этом сообщил главный исследователь и доцент кафедры дерматологии Колумбийского университета Хассан Эрбиль Абачи. «Они значительно уменьшат потребность в наложении швов, сократят продолжительность операций и улучшат косметический результат».

Более того, эти гомогенные трансплантаты продемонстрировали превосходные механические и функциональные характеристики по сравнению с их лоскутными аналогами. Команда Колумбийского университета назвала эти трансплантаты носимыми кожными конструкциями без краев (WESC).

непосредственно на 3D-структуре области, подлежащей пересадке

Процесс изготовления этих кожных протезов недалек от существующих способов получения «плоской кожи». Место трансплантации сначала сканируется с помощью 3D-лазера, чтобы создать виртуальную копию структуры. Затем данные передаются через программное обеспечение для автоматизированного проектирования для создания полой прикладной модели, после чего сборка печатается. Это служит опорой, на которой могут расти клетки пациента. Он выстлан дермальными фибробластами и коллагеном, затем слоем кератиноцитов (из которых состоит эпидермис) и слоем «пищи», способствующей росту клеток. Как и в случае с «плоской кожей», весь процесс занимает около трех недель, прежде чем она будет готова к пересадке.

3D-печать кожи Альберто Паппалардо и Хасана Эрбиля Абача / Колумбийский университет, Колледж врачей и хирургов Вагелос

Первые лабораторные испытания на мышах были очень многообещающими. «Это было все равно, что надеть шорты на мышей», — говорит доктор Абачи. «Вся операция заняла около 10 минут». Но не будьте слишком нетерпеливы, мышиная кожа совсем не похожа на человеческую кожу. Она лечит иначе. Поэтому потребуются дальнейшие исследования на других животных, прежде чем можно будет начать испытания на людях. Такие испытания наверняка займут несколько лет.

Китай готовится к 3D-печати большой плотины с помощью роботов, управляемых искусственным интеллектом.

Строительство претерпело значительные изменения за последние годы, конечно, с инновациями в материалах, но также и в самой технологии. Один из них, пока совсем новый, позволяет значительно сократить задержки. 3D-печать будет в центре внимания проекта строительства огромной плотины в Китае .

Китай напечатает на 3D-принтере большую плотину

Широкая публика почти не использует 3D-принтеры дома, 3D-печатные дома по-прежнему являются исключением, но Китай хочет пойти дальше и готовится к 3D-печати плотины в Тибете с дизайном на основе искусственного интеллекта и без сотрудников. После завершения строительства эта станция должна производить не менее 5 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год.

Проект зародился в Лаборатории гидронауки и инженерии Университета Цинхуа 10 лет назад с общей идеей разработки самого большого в мире 3D-принтера. Только это! Объект, который будет намного больше, чем тот, который мы используем сегодня для 3D-печати.

Подобно бытовому 3D-принтеру, эта 180-метровая плотина будет строиться слой за слоем чрезвычайно точным и методичным образом.

Все с роботами, управляемыми искусственным интеллектом

Но сделать это без какой-либо помощи человека, используя только роботов, управляемых ИИ, может быть сложнее, чем кажется. Теоретически роботы могут работать быстрее и точнее даже в опасных условиях, но местность и погода могут быть очень сложными, и можно с уверенностью сказать, что многие инженеры и другие специалисты останутся на месте, чтобы убедиться, что все идет хорошо. В любой ситуации, с которой роботы не могут справиться самостоятельно, должны справиться люди.

Этот проект плотины обычно должен быть завершен в 2024 году, что будет чрезвычайно впечатляюще, если цель будет достигнута. 3D-печать быстро меняет способ изготовления больших и малых вещей. Иногда это ультрасовременные, изысканные материалы и мельчайшие детали, в этом случае это может быть огромная машина с небывалой скоростью.

3D-печать уже используется во многих интересных приложениях, от крупномасштабного жилищного строительства до рук роботов, которые великолепны в Super Mario Bros., и даже жутких материалов, которые могут трансформироваться в человеческое лицо. Но исследователи Анна М. Дурай-Татта и Авинаш Манджула-Басаванна имеют в виду нечто более живое. Новый тип чернил для 3D-принтеров со свойствами самосборки может сыграть роль в будущем возобновляемых строительных материалов и даже саморастущих чернил.

Исследователи из Гарвардского университета и Гарвардской медицинской школы сообщили о своих выводах в статье, опубликованной во вторник в Nature Communications . В документе использованы чернила, изготовленные из клеток Escherichia coli (E. coli), биоинженерно созданных для производства нановолокон, сообщил Phys.org в субботу.

В документе поясняется, что, несмотря на достижения в области 3D-печати, создание форм и узоров произвольной формы по-прежнему остается сложной задачей. Поэтому исследователи решили создать так называемые «микробные чернила», полностью состоящие из генно-инженерных микробных клеток, запрограммированных на выполнение восходящей иерархической самосборки белковых мономеров в нановолокна, а затем в сети нановолокон, которые содержат экструдируемые гидрогели».

По словам исследователей, чернила могут «изолировать токсичные части, высвобождать биологические вещества и регулировать рост собственных клеток» посредством химической индукции генетических цепей.

Оно живое…

После того, как исследователи генетически сконструировали кишечную палочку для создания живых нановолокон, они смешали результат с дополнительными ингредиентами, чтобы чернила можно было использовать в специальном 3D-принтере.

Исследователи также использовали чернила для 3D-принтеров, чтобы удалить близлежащий BPA и отрегулировать собственный рост чернил, предполагая, что чернила потенциально могут производить больше чернил (представьте, что чернила никогда больше не закончатся).

Возможное использование

Исследователи заявили, что живые чернила можно использовать в биомедицинских и биотехнологических целях. В статье предлагается использовать чернила для создания зданий в космосе или других «внеземных средах обитания», указывая на исследования по использованию живых клеток в конструкционных строительных материалах и самогенерирующихся строительных материалах на Земле, Луне и Марсе.

Пройдет много времени, прежде чем мы увидим взлет космических чернил, поскольку это всего лишь исследовательская работа, без обсуждения массового производства.

Исследователи разработали живые чернила, напечатанные на 3D-принтере, которые позволили бы нам представить себе самовосстанавливающиеся здания.

3D-печать — великое изобретение последних лет. Эта технология может быть использована и адаптирована для самых разных приложений. Некоторым даже удалось использовать его для печати живых. Сегодняшний пример касается « живых чернил », которые можно использовать в строительном мире, позволяя представить здания, способные к самовосстановлению.

Исследователи разработали живые чернила, которые можно распечатать на 3D-принтере.

Забудьте о 3D-печатных органах — надо признать, что это уже достаточно выдающийся подвиг — материалы будущего могут ожить. Как-то Phys.org объясняет, что ученые разработали «живые чернила», которые можно использовать для печати живых материалов, которые можно использовать для создания 3D-структур. Команда запрограммировала клетки кишечной палочки и других микробов для создания живых нановолокон в сочетании с более традиционными волокнами и другими материалами для производства чернил, которые вполне подходят для использования в любой среде — стандартном 3D-принтере.

Что позволило бы нам представить самовосстанавливающиеся здания

Исследователи очень давно пытаются создать живые материалы, но получение веществ, способных существовать в трехмерных структурах, — очень тонкая операция. Здесь проблем не было. Ученые создали материал, который выделяет противораковый компонент при контакте с другими химическими веществами, а другой удаляет токсин BPA из окружающей среды. Эти конструкции также могут быть адаптированы для удовлетворения других потребностей.

Однако все эти практические приложения могут быть еще далеки от использования в нашем мире. Например, очень сложно представить, как эти чернила можно производить массово. При этом потенциал, выходящий за рамки медицины или борьбы с загрязнением, определенно существует. Создатели даже уже предвидят здания, способные к самовосстановлению, или материалы, собираемые в инфраструктуру на Луне или Марсе, чтобы уменьшить потребность в ресурсах Земли. Эти чернила могут быть созданы даже сами по себе, если обстоятельства благоприятны — тогда будет достаточно иметь всего несколько основных ресурсов, чтобы делать то, что вы хотите.

Это первый обладатель глазного протеза, напечатанного на 3D-принтере. 3D-печать может оказать большую помощь в этой области.

Когда первые протезы появились на рынке, они не были специально разработаны, чтобы выглядеть в точности как человеческая конечность или орган. В большинстве случаев их сделали функциональными, что вполне логично. Однако со временем они становятся все более и более реалистичными, некоторые из них включают в себя столько технологий , что могут предложить своему владельцу некоторые вполне человеческие черты.

Вот первый обладатель глазного протеза, напечатанного на 3D-принтере

Сегодня в Великобритании инженер по имени Стив Верс из Хакни, восточного Лондона, стал первым человеком в мире, который получил глазной протез, напечатанный на 3D-принтере. Как видно на фото выше, непонятно, какой глаз искусственный, а какой настоящий. Этот подвиг стал возможен благодаря 3D-печати, которая придает изделию ультрареалистичный вид и добавляет зрачку определенной «глубины».

Этот протез идет намного дальше, чем глазные протезы, которые существуют до сих пор, которые чаще всего раскрашиваются вручную и никогда не выглядят так, как настоящий глаз человека, который в них нуждается. А изготовление такого протеза занимает около шести недель. С другой стороны, процедура довольно инвазивна. Там с 3D-печатью все это уже не оправдано.

3D-печать может оказать большую помощь в этой области.

Мало того, что 3D-печать может помочь создать реалистичный протез всего за несколько часов, эту технологию также можно использовать для сканирования орбиты и, следовательно, для создания гораздо лучшего протеза для менее инвазивной процедуры. Если сложить все вместе, то искусственный глаз будет готов всего за две-три недели, что в два раза быстрее, чем традиционные глазные протезы.

По словам профессора Мандипа Сагу, офтальмолога-консультанта глазной больницы Мурфилдс и профессора офтальмологии Центра биомедицинских исследований NIHR в глазной больнице Мурфилдс и Института офтальмологии Калифорнийского университета, изменения могут быть для пациентов. Очевидно, что это может значительно сократить очереди».