Tarsi iš fantastinio romano: vaistinėje stovi 3D spausdintuvas, kuriame vietoje saujos jums reikalingų vaistų farmacininkė atspausdina vieną tabletę su visais reikalingais komponentais. Jaučiate chronišką skausmą? Štai jums ant rankos klijuojama nedidelė plėvelė, kuri numalšins skausmą ir nesukels nepageidaujamo šalutinio poveikio. Ir tai ne fantastika: Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Farmacijos fakultete jau veikia vienas pirmųjų pasaulyje farmacinių tablečių 3D spausdintuvas.

Mokslininkai neabejoja – netolimoje ateityje tokie trimačiai spausdintuvai stovės kiekvienoje vaistinėje.

Pokalbis „Kauno dienos“ studijoje su J. Bernatoniene ne tik apie išradimus, palengvinsiančius kiekvieno gyvenimą, bet ir patrauklią farmacininko profesiją bei studijų sąlygas, kurios stebina net svečius iš užsienio.

„Vaikai dažnai nemėgsta ir nenori gerti vaistų. Tačiau vaikas gali įmesti šį arkliuką į vandenį ir stebėti, kaip medžiagos pamažu ištirpsta ir išgerti“, – sakė LSMU vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedros vedėja Jurga Bernatonienė.

Tabletės išskirtinės, nes vietoje to, kad reikėtų išgerti aštuonias tabletes, visų tablečių veikliąsias medžiagas galima sutalpinti į vieną kapsulę.

„Į vieną tabletę galime dėti nuo vienos iki devynių veikliųjų medžiagų. Galime reguliuoti skirtingą jų atsipalaidavimo organizme greitį. Vienos medžiagos gali keliauti iki skrandžio, kitos medžiagos gali keliauti iki žarnyno“, – teigė J. Bernatonienė.

Visas LNK reportažas – vaizdo įraše:

Taip galima spausdinti vaistus, pritaikytus konkrečiam pacientui.

„Jaunas žmogus, einantis į darbą, turi įvairių sutrikimų, kurie priklauso nuo vaistų išgėrimo. Kad žmogus išliktų darbingas, jis neturėtų galvoti, kad už valandos ar už pusvalandžio jam reikia išgerti tabletę“, – kalbėjo LSMU prorektorius Kęstutis Petrikonis.

Iš ko gaminamos tabletės, taip pat kelia nuostabą.

„Į siūlą yra įterptos veikliosios medžiagos. Galime spausdinti tiesiai iš miltelių. Tai pats paprasčiausias būdas, nes apsaugo medžiagas nuo sudegimo“, – teigė J. Bernatonienė.

Pirmiausiai, darbas vyksta kompiuteryje, o tik vėliau spausdintuvas atlieka savo darbą.

„Susidedame visas formas, kiek mes norėsime pagaminti. Vienu metu galima gaminti daug personalizuotų preparatų“, – kalbėjo J. Bernatonienė.

Tikimasi, kad dėka tokio spausdinimo vaistai turėtų atpigti.

„Žinoma, jie galės būti pigesni, nes reikia mažiau pagalbinių medžiagų ir mes pagaminame tai, ko žmogui reikia konkrečiai“, – teigė J. Bernatonienė.

Išmanūs vaistų gaminimo būdai kardinaliai pakeis mokslo procesus.

Kad žmogus išliktų darbingas, jis neturėtų galvoti, kad už valandos ar už pusvalandžio jam reikia išgerti tabletę.

„Atrandame naujų, retų ligų. Kadangi daugėja ligų, daugėja išimtinių pacientų atvejų. Einame prie to, kad jei norėsime gydyti vaistais, turėsime iššūkių tai išspręsti“, – sakė K. Petrikonis.

Studentai sako, kad taip pat atsiveria daugiau galimybių tyrimams.

„Tai tikrai atrodo kaip iš fantastinio filmuko, kuris atgyja realybėje. Matant šias technologijas, atsiveria galimybės daryti naujesnius tyrimus“, – teigė LSMU doktorantė Emilija Nemickaitė.

„Sieju tai ir su savo disertacijos tema. Dirbu su raudonaisiais dobilais. Mes stengiamės sumažinti menopauzės simptomus moterims. Pritaikant 3D technologiją, galėtume sukurti puikų, visapusišką vaistą“, – sakė LSMU doktorantė Jurga Andrėja Kazlauskaitė.

Panašu, kad atspausdintų tablečių poreikis ateityje tik didės.

„Bandome atlikinėti įvairius, pilotinius eksperimentus, norint įvesti eterinį aliejų į 3D tabletės formą“, – sakė LSMU mokslo darbuotojas Lauryna Pudžiuvelytė.

Dar praeis keleri metai, kol Lietuvos vaistinėse galėsime nusipirkti specialiai savo ligai pritaikytą, atspausdintą vaistą. Pasaulyje šiuo metu egzistuoja vienintelis sertifikuotas spausdintas vaistas, skirtas epilepsijai gydyti.

Inovatorius iš uostamiesčio

Įdomu, kad E. Janušauskas menininku savęs nevadina, tačiau mokytojo karjerą jis pradėjo dar studijų laikais. Būdamas dvidešimties moksleiviams jau organizuodavo pamokas ir stovyklas su „Lego“ „Mindstorm EV3“ ir „WeDo“ rinkiniais. Naujas gyvenimo etapas Edgarą atvedė į Klaipėdos moksleivių saviraiškos centrą, kuriame jis įkūrė neformaliojo švietimo būrelį. Edgaras moksleiviams dėstė programavimą, elektroniką ir inžineriją. Įsimintiniausias šio būrelio pasiekimas – moksleivio sukurtas dronas, atspausdintas 3D spausdintuvu.

Edgaras taip pat siekia spręsti opias švietimo problemas, todėl, įkūręs įmonę „Inovatorius“, pradėjo kurti į elektroniką, inžineriją ir programavimą („STEM“) orientuotus švietimo įrankius. Šie įrankiai įvairius elektronikos modulius ir jutiklius, plastikines dalis ir konstruktorius, programavimą ir internetinę mokymosi platformą sujungia su pamokomis.

KKKC rezidentas E. Janušauskas. A. Skirmantienės nuotr.

– Tai kas yra tas „lietvamzdžių projektas“? Smalsu sužinoti, kaip gimė šis konkretus sumanymas? Kas paskatino jį inicijuoti?

– Kažkada internete pamačiau XVIII–XIX a. lietvamzdžius, kurių stiliui buvo panaudotos įvairių žuvų formos. Šis pavyzdys tarytum įsispaudė į pasąmonę. Ir daug vėliau, tapus KKKC Meno kiemo rezidentu, man prireikė žinių ir įgūdžių meno srityje, kurioje, tiesą sakant, jaučiuosi svetimas. Štai tuomet tos žuvytės ir atėjo į pagalbą. Tačiau įgūdžių, kad išgaučiau tokias sudėtingas formas, neturėjau, todėl sumanymą teko šiek tiek supaprastinti.

Galima sakyti, kad šį projektą paskatino KKKC, vis dėlto aš jo rezidentas – turiu įsipareigojimų. Iš pradžių savo veiklas pradėjau nuo paprastų dirbtuvių – „Kiaušinių dizaineriai“ ir „Lui Brailio raštas“. O dabar štai lietvamzdžiai. Kas bus toliau, tegul lieka paslaptis.

Didesnio koncepto dalis

– O kokia šiuo metu yra „lietvamzdžių projekto“ stadija? Kiek jis dar tęsis?

– Suprojektuoti ir atspausdinti pirmąjį lietvamzdį užtruko apie mėnesį. Esu numatęs padaryti dar keturis, o tai papildomai užtruks apie du ar tris mėnesius. Lietvamzdžiai – didesnio koncepto dalis, nes KKKC Meno kieme yra dar tokių vietų, prie kurių norėčiau „pridėti rankas“, tad kol reziduoju, tol „šiukšlinsiu plastiku“.

– Vis dėlto labai smalsu, kaip turėtų atrodyti galutinis produktas?

– Galutinis projekto rezultatas... Na, KKKC Meno kiemas realiai taps plastiko karalyste ir mano asmenine galerija (juokiasi). Beje, kitoje pastato pusėje yra dar penki lietvamzdžiai, bet greičiausiai paliksiu ateinančioms kartoms, kad jais pasirūpintų.

– Pirmasis 3D technika jau atspausdintas lietvamzdis, regis, įkvėptas senųjų kultūrų estetikos, mitologinių motyvų?

– Taip, tikra tiesa. Trumpai kalbant, pati kolona mėgėjiškai atkartoja romėnų jonėninį orderį (t. y. architektūrinį elementą), o skulptūra apačioje – „Atleto kovą su pitonu“ – bronzinę skulptūrą, 1877 m. sukurtą britų menininko Frederico Leightono, padedant Thomui Brockui.

Pastaroji skulptūra įkvėpta mitologinio siužeto, kai dievas Apolonas užmuša Pitoną (graikų mitologijoje tai gyvatė – Delfų žemės drakonas). Darbe taip pat galima įžvelgti vizualinių sąsajų su antikine skulptūrine kompozicija – „Laokoonas ir jo sūnūs“ (kitaip „Laokoono grupė“), kurioje vaizduojamas mito apie Troją epizodas: žynys Laokoonas ir du jo sūnūs pasmaugiami gyvačių. Skulptūros autorius, ko gero, buvo įkvėptas ir garsiojo italų genijaus Michelangelo Buonarroti braižo.

XIX a. lietvamzdžių pavyzdžiai. Reddit.com nuotr.

Kaip duona su sviestu

– Kodėl toks dizainas jums atrodo pats tinkamiausias?

– Manau, šis dizainas yra kaip duona su sviestu – jis visiems aiškus ir nereikalauja papildomo paaiškinimo. Jūs net neįsivaizduojate, kokia atgaiva niekam nieko neaiškinti. Tiesa, ant lietvamzdžio yra ir „QR“ kodas, kurį nuskenavus atsidarys elektroninis langas su papildoma informacija.

– O kokią tai turi simbolinę prasmę? Ar ji apskritai egzistuoja?

– Ironiškiausia, kad jokio intencionalaus simbolizmo čia nėra, nes tai yra tik dar viena dekoracija iš plastiko mūsų ir taip plastikiniame žmonių pasaulyje... Na, kad ir kaip būtų, manau, tai parodija, pamėgdžiojimas arba pajuoka to, ką mes, kaip žmonija, anksčiau vertinome ir puoselėjome, tiek kultūriniu, tiek moraliniu, tiek dvasiniu požiūriu.

– Galbūt, kuriant ir vykdant šį sumanymą, jums teko susidurti su sunkumais, kurių anksčiau nepatyrėte?

– Iš tikrųjų ypatingų sunkumų nepatyriau, nes pakliuvau į aplinką, kurioje galima nuveikti ką nors naujo. Džiaugiuosi, kad šioje aplinkoje pavyko sujungti mano aštuonerių metų mokytojavimo, 3D modeliavimo ir spausdinimo įgūdžius. Turbūt sunkiausia buvo sugalvoti ką nors naujo, nes man visada norisi iššūkio, kažko nepaprasto, sudėtingo, bet kad tai būtų įdomu ir kitiems žmonėms.

– Ar šis darbas suteikė jums naujų patirčių kaip menininkui, kūrėjui, 3D technologijos specialistui?

– Aš tikrai nesu menininkas, labiau inovatorius, nes mano pagrindinės veiklos sritys – švietimas, inžinerija, elektronika ir jos programavimas – pačios problematiškiausios Lietuvoje. Dėl naujų patirčių, tai taip. Susipažinau su kitais KKKC rezidentais – Urte Jasenka ir Žaneta Jasaitytė-Bessonova, o pamatęs meno užkulisius supratau, koks paprastas ir lengvas mano darbas. Sėdžiu tarytum princesė, maigau mygtukus ir viskas „pasidaro“, tik spėk kavą gerti (šypsosi).

F. Leightono ir Th. Brocko skulptūros „Atleto kova su pitonu“ 3D modelis. Myminifactory.com nuotr.

Pamatyti ir paliesti

– Gal teko pačią 3D technologiją įvertinti iš naujo, susidurti su jos trūkumais, limitacijomis?

– 3D spausdintuvas – kaip Šriodingerio katė. Atėjęs kitą dieną, gali rasti spausdinamą modelį, gali jo ir nerasti. Limitacijų ir trūkumų apstu, tad kartais tenka pasitelkti sąmojį ir juos apeiti. Žmonėms dažnai atrodo, kad 3D spausdinimas – šauni idėja. Taip, pirmas penkias minutes įdomu, bet kai reikia laukti modelio atspausdinimo, pavyzdžiui, 60 valandų... Na, o paskui dar tas modelis keliauja į šiukšlinę, nes koks nors „bildukas nutarė diversiją padaryti“... Štai taip ir gyvename.

– Kuriant lietvamzdžius, matyt, atsižvelgta į tai, kad šie darbai bus eksploatuojami lauko sąlygomis? Viskas turėjo būti apgalvota iki mažiausios smulkmenos?

– Taip, tokia idėja, kad visi šie „meno kūriniai“ būtų pasiekiami žmonėms, kad juos būtų galima bet kada pamatyti ar paliesti. Galbūt tai įkvėps ir kitus 3D kūrėjus padaryti ką nors įdomaus Klaipėdos miesto labui. Bet vargiai, dabar be projektų rašymo ir finansavimo niekas neįvyksta.

– Ko galima tikėtis iš artimiausių kūrybinių dirbtuvių su jumis?

– KKKC Meno kieme rugpjūčio 17 ir 18 d. 17 val. vyks 3D spausdinimo ir prototipavimo dirbtuvės: 3D spauda ant marškinėlių ir tekstilinių krepšelių. Bus galima išmokti braižybos ir dizaino pagrindų: užsiėmimų metu braižysime brėžinius, iš kurių sukursime 3D modelius, naudodamiesi profesionaliomis programomis. Dirbsime su 3D spausdintuvu: bus galima sužinoti, kaip veikia ir kur naudojami 3D spausdintuvai ir atsispausdinti savo sukurtus modelius. Dirbtuvių lankytojai pabus elektronikos profesionalais: 3D spausdintuvu pagaminti modeliai atrodo išties šauniai, tačiau tai tik plastiko gabaliukas, tad metas jį išjudinti, panaudojant itin mažą elektroniką. Taigi susirinkusieji programuos elektroniką veikti: elektronika be smegenų – tai visai neįdomu, o jūsų parašyta programa kaip mat privers ją veikti.

Tokia technologija nėra naujiena, tą galima padaryti 3D spausdintuvais. Jie pagal specialią programą suformuos dirbtinės mėsos skaidulas, kad galutinis produktas būtų panašus į tikrą mėsą.

„Sudėtingiausia sukurti naujos kartos produktus. Tai yra ištisinius, sveikus mėsos gabalus. Tam tikra prasme tai yra „Šventasis Gralis“, ne tik šios pramonės dalyviams, kurie norėtų produktą patiekti į rinką, bet ir vartotojams, kurie nori paragauti jautienos kepsnio, vištienos krūtinėlės ar kiaulienos nugarinės analogų“, – sakė „Novameat“ įkūrėjas ir vadovas Giuseppe Scionti.

Didžiausia problema – kaip tokios, tekstūruotos mėsos, pagaminti daug, šimtus, tūkstančius ar net milijonus kilogramų. Spausdinti atskirai kiekvieną gabalėlį užima per daug laiko ir yra per brangu.

Visas reportažas – LNK vaizdo įraše:

Ispanai tvirtina, kad išsprendė ir šią problemą, tačiau savo technologiją akylai saugo ir niekam nerodo.

Galiausiai, svarbu, kad ispaniška vištiena, pagaminta iš pupelių baltymų, burokų ir saulėgrąžų aliejaus, jau naudojama Barselonos restoranuose. Pavyzdžiui, čia gaminamų „Bao“ bandelių su vištiena skonis, pasak klientų, geras. Taip pat kepama dirbtinė jautiena, kuri naudojama korėjietiškiems taco. Kita vertus, restorano šefas vis vien pasisako už tikrus produktus, net ir vegetarams.

Tam tikra prasme tai yra „Šventasis Gralis“.

„Manau, kad tikras maistas, pavyzdžiui, daržovės, kokios jos yra, paruoštos taip, kokios yra, su savo skoniu, bus populiaresnės. Aš tuo tikiu ir, manau, kad pasaulis nusipelno, jog tikras maistas būtų populiariausias produktas. Tačiau tai tikrai gera alternatyva žmonėms, kurie ieško, ko paragauti, kai ateina su draugais ir užsisako tokį patį patiekalą, gali patirti tokį patį skonį, bet nevalgydami mėsos“, – teigė „Clubhaus“ restorano savininkas Joel Bevin.

Pastaraisiais metais, kompanijos, kurios kuria ir gamina netikrą mėsą, sulaukė labai didelio dėmesio ir investicijų. Reikia nepamiršti, kad tokios mėsos gamyba iš augalinių žaliavų ne tik džiugina vegetarus, bet ir pasauline prasme galėtų labai rimtai padėti kovojant su klimato kaita. Mėsos gamyba dešimtis kartų daugiau teršia atmosferą nei augalininkystė. 

Prototipą policijos surengtoje nuotolinėje konferencijoje penktadienį pristatė Lietuvos kriminalinės policijos biuro ekspertas Edgaras Mikušauskas.

Anot jo, Lietuvoje yra 900 dirbtinių plaučių ventiliavimo aparatų, o jų reikėtų dar 400, todėl kriminalinė policija nusprendė „pasitikrinti savo galimybes“ ir pagaminti nebrangų bei paprastą įrenginį.

Gamybai kriminalistai panaudojo savo žinias, turimą 3D spausdintuvą bei „informaciją, esančią internete“.

„Sukūrėme gan paprastą, aiškų kvėpavimo aparatą. Lietuvos kriminalinės policijos biuro darbuotojai, panaudodami elektromechanikos, programavimo žinias, turimas 3D spausdinimo technologijas, sukonstravo dirbtinės plaučių ventiliacijos prototipą“, – sakė jis.

Nors įrenginys ir veikia, Santaros klinikų medikai atmeta galimybes jį panaudoti praktikoje, kadangi visa tokia įranga turi būti specialiai sertifikuojama.

„Mes konsultavomės su Santaros klinikomis, iš esmės tai nėra prietaisas, kuris gali ar turi būti naudojamas gydymo įstaigose, nes visa medicininė įranga turi būti serfitikuojama, o procesas yra gan sudėtingas“, – sakė jis.

Aparatas maitinamas nuo 12 voltų akumuliatoriaus, turi vadinamąjį AMBU maišą, variklį, ekraną, kitus komponentus. Pasak E. Mikušausko, aparatas pagamintas per tris savaites ir kainavo apie 400 eurų.

Iš esmės tai nėra prietaisas, kuris gali ar turi būti naudojamas gydymo įstaigose, nes visa medicininė įranga turi būti serfitikuojama, o procesas yra gan sudėtingas.

Pasak kriminalinės policijos atstovo, aparato gamyba „buvo puikus iššūkis kolektyvui save pasitikrinti, kaip ir minėjo premjeras, sprendžiant nestandartines užduotis ar įgyvendinant netipines policijai iniciatyvas“.

Policijos generalinio komisaro pavaduotojas Edvardas Šileris sako, kad idėja pagaminti šį aparatą gimė, kai kolegos iš Nyderlandų pasidalino olandų startuolio idėja, o Pasaulio ekonomikos forumas – ir brėžiniais, kaip sukurti pigų aparatą. Pasak jo, šiuo žingsniu siekta parodyti, kad policijoje „yra daug intelektualių žmonių ir ne tik „gali bausti už įvairius pažeidimus“.

„Čia buvo tuo atveju, jei būtų „juodžiausias scenarijus“, jei būtų dešimt tūkstančių sergančiųjų, o aparatų trūksta. Bet kuriuo atveju, visi ekspertai sakė, kad geriau toks, negu jokio. Tai daug didesnis šansas išgyventi, nei kaip turėjome atvejų Italijoje, kai vienas aparatas yra, o penki sergantys ir gydytojas turėjo spręsti, kurį žmogų jungti, kurių keturių nejungti“, – paaiškino policijos vienas iš vadovų.

Pasak jo, Kriminalinės policijos biuras turi ir 3D printerių, ir kitos brangios įrangos, kurią naudoja „specifiniams poreikiams“.

„Taip, tai nėra 50 tūkst. eurų atstojantis dalykas, bet jis gelbėtų gyvybes reikalui esant“, – tikino jis.

Kaip teigia Kauno technologijos universiteto Cheminės technologijos fakulteto Aplinkosaugos technologijos katedros vedėja dr. Violeta Kaunelienė, 3D spausdinimo, kitaip dar vadinamu adityvios gamybos būdu, gaminamos detalės, prototipai, netgi drabužiai. Adityvios gamybos rinkoje vis dar dominuoja Šiaurės Amerika bei Europa, tačiau šiuo regionus baigia prisivyti sparčiai besivystanti Azijos rinka.

3D spausdintuvu dabar jau nieko nenustebinsi. Juos rastume daugelyje laboratorijų, biurų, mokyklų, toks spausdintuvas jau dažnas ir namuose. Kaip gi veikia 3D spausdintuvas?

Labiausiai paplitusi technologija, kuomet termoplastinio polimero gijos įkaitinamos iki 180-270°C ir per puršktuko galvutę išstumiamos plonų siūlelių pavidalu, kurie nuosekliai sluoksniuojami ir vėsdami kietėja. Tokiu būdu kuriamas trimatis objektas pagal kompiuteryje sukurtą skaitmeninį modelį. Taip galima pagaminti įvairių formų gaminius.

Tiesa, greta privalumų, šie spausdintuvai kelia ir riziką. Dažniausiai 3D spausdinimui naudojami polimerai – polilaktinė rūgštis (PLA), akrilonitrilo butadieno stirenas (ABS), rečiau – polietileno tereftalatas (PET), poliamidas (PA) bei kiti polimerai.

Polimerinės medžiagos kaitinamos aukštoje temperatūroje, į orą patenka daug terminio skilimo produktų – lakių organinių junginių bei nano dalelių. Atliekant 3D spausdinimą specialioje sandarioje kameroje nustatyta, kad išsiskiria per 200 skirtingų lakių organinių junginių, tarp kurių yra ir vėžį sukeliančių ar kitaip toksiškų junginių.

Išsiskiriančios nano dalelės pasižymi tuo, jog yra labai smulkios – mažesnės nei 100 nm (nanometro), vadinasi, gali giliai prasiskverbti į kvėpavimo takus. Negana to, jos didžiąja dalimi sudarytos iš plastifikatorių, stabilizatorių bei degumą mažinančių medžiagų, kurių dedama į visas polimerines medžiagas idant būtų užtikrinamas jų elastingumas, ilgaamžiškumas bei mažesnis degumas.

Plastifikatoriai bei degumą mažinančios medžiagos pasižymi endokrininę sistemą ardančiomis savybėmis. Poveikis endokrininei sistemai sukelia įvairius šios sistemos ar jos organų sutrikimus, tarp kurių gali būti nutukimas, antro tipo diabetas, lytinės sistemos ligos, nevaisingumas, apsigimimai ar vėžys.

Nuo naudojamo spausdintuvo tipo bei naudojamo polimero priklauso bendras išskiriamų lakiųjų organinių junginių kiekis svyruoja nuo maždaug 2,5 iki 25 mikrogramų per minutę, o nano dalelių per minutę išsiskiriama iki kelių šimtų milijardų vienetų. Priklausomai nuo spausdinamo gaminio pobūdžio, procesas gali trukti kelias, keliolika valandų, o gal ir kelias paras.

Taigi, tarša lakiaisiais junginiais bei dalelėmis gali būti labai kenksminga dirbančiojo sveikatai.

Kaip teigia KTU Aplinkosaugos katedros tyrėjas Darius Čiužas, taikantis 3D spausdinimo technologiją filtravimo pluoštinių medžiagų gamybai vandens ir oro valymui, laboratorijoje ar gamybinėse patalpose su tinkama ištraukiamąja ventiliacija toks spausdinimas sudaro minimalią riziką. Tačiau intensyvus 3D spausdintuvo naudojimas blogai vėdinamoje mokyklos klasėje, biure ar jaunuolio kambaryje ilgainiui gali sutrikdyti sveikatą.

Sukurta širdis, maždaug tokio dydžio kaip triušio širdis, žymi „pirmąjį kartą, kai kas nors kur nors sėkmingai suprojektavo ir išspausdino visą širdį su ląstelėmis, kraujagyslėmis, skilveliais ir kameromis“, sakė projektui vadovavęs Talas Dviras iš Tel Avivo universiteto.

„Žmonėms ir praeityje yra pavykę 3D spausdintuvu atspausdinti širdies struktūrą, tačiau be ląstelių ar kraujagyslių“, – sakė jis.

Vis dėlto mokslininkai sako, kad laukia dar daug iššūkių, kol atsiras visiškai funkcionuojančių, transplantacijoms tinkamų tokiu būdu sukurtų žmogaus širdžių.

Tyrimo išvados buvo paskelbtos mokslo žurnale „Advanced Science“, o pirmadienį Tel Avivo universitete žurnalistams buvo pademonstruota 3D spausdintuvu sukurta maždaug vyšnios dydžio širdis.

Dabar mokslininkai turi „išmokyti“ atspausdintas širdis „elgtis“ taip, kaip tikrosios. Tuomet planuojama transplantuoti jas gyvūnams, sakė T. Dviras.

„Galbūt po 10 metų geriausiose pasaulio ligoninėse bus organų spausdintuvų ir šios procedūros bus įprastos“, – sakė jis, bet pridūrė, kad ligoninės tikriausiai pradės nuo paprastesnių už širdį organų.

„Rašalo“ gamyba

Pranešime apie šiuos tyrimus Tel Avivo universitetas pavadino tai „svarbiu medicinos proveržiu“.

3D spausdintuvo „rašalui“ pagaminti biopsijos būdu buvo paimta pacientų riebalinio audinio.

Iš pradžių buvo sukurta konkrečiam pacientui tinkančių širdies lopų, o paskui – ir visa širdis, sakoma pareiškime.

Paties paciento audinių naudojimas yra svarbus norint panaikinti riziką, kad implantas išprovokuos imuninį atsaką ir bus organizmo atmestas, sakė T. Dviras.

Pasak jo, tarp likusių problemų yra klausimas, kaip padauginti ląstelių ir gauti pakankamai audinių normalaus dydžio širdžiai sukurti.

Dabartiniai 3D spausdintuvai taip pat yra ribotos raiškos, ir kitas iššūkis bus išsiaiškinti, kaip išspausdinti visas mažas kraujagysles.

Trimačio spausdinimo technologija atvėrė naujų galimybių daugelyje sričių, išprovokuodama ir lūkesčių, ir kontroversijų.

Technologija plėtojosi apimdama 3D spausdintuvais pagamintus dalykus viskam – nuo namų iki ginklų.

Scanpix nuotr.

Lygiai prieš metus technologijų naujienų portalai pranešė apie pirmą istorijoje dirbtinio intelekto mašinos parašytą Kalėdų dainą. Toronto universiteto mokslininkams tereikėjo parodyti kompiuteriui, tiksliau, dirbtinio intelekto sistemai, Kalėdų eglės paveikslėlį, jį interpretuodama sistema pati sukūrė dainą. Prieš tai mašina išanalizavo daugiau nei 100 valandų įvairios muzikos.

Tada buvo keliamas klausimas, ar mašinos ateityje tiek ištobulės, kad sugebėtų pakeisti net muzikantus ir kompozitorius. Iš dainos kokybės galima spręsti, kad iki tokio pokyčio dar yra laiko. Taip mano ir ne vienas technologijų ekspertas. Bet dabar ne apie tai.

Technologijų pažanga kelia klausimą, kaip robotai, nauji išradimai artimiausiu metu keis kalėdines tradicijas. O galbūt jos dėl technologijų pažangos jau keičiasi?

Kompanija „Amazon“ neseniai išleido 10 puslapių publikaciją „Ateities Kalėdos“ („Christmas of the future“), kurioje ekspertai ėmėsi prognozuoti pokyčius, kuriuos nulems technologijos, ir ne tik kalėdinių dainų kūrimo klausimu.

Apžvalgoje rašoma, kad mes ir toliau puošime patalpas ar ruošime pamėgtus šventinius gaminius, tačiau tai, kaip tai darome, gali pakeisti dirbtinio intelekto išradimai ir trimačiai spausdintuvai. Prognozes, kaip Kalėdos galėtų atrodyti netolimoje ateityje, kūrė žinomi futuristai Williamas Highamas ir Moraine Gaye.

W. Highamas spėja, kad jau visai greitai pastatai, privatūs namai bus puošiami dar įspūdingiau, ant jų bus matomos nuotraukų, judančių paveikslėlių projekcijos, kurios bus daug kokybiškesnės nei tai, ką tikriausiai šiuo metu įsivaizdavote.

Jei prisimenate, kaip gatvės, namai, vidaus interjeras buvo puošiamas prieš 10–15 metų, tikriausiai sutiksite, kad gaminant šviesos instaliacijas jau padaryta nemenka pažanga, kurios liudininkai esate patys.

Manoma, kad netolimoje ateityje daugelis žmonių savo namuose turės asmeninius 3D spausdintuvus, kurie, be abejo, keis ir kalėdinius įpročius. Pagal spausdintuvo savininko skonį prietaisas gamins kalėdines dekoracijas, pradedant eglutės papuošimais ar netgi pačia eglute. Todėl, anot futuristų, kalėdiniai papuošimai gali tapti labai originalūs ir atspindės žmogaus ar šeimos charakterį, pomėgius. Išspausdintas dekoracijas bus galima išlydyti ir per kitas Kalėdas pasigaminti jau visai kitokių papuošimų.

Gali būti, kad net kai kurios dovanos bus gaminamos šiais 3D spausdintuvais.

Vis dėlto spėjama, kad daugelis nenorės prisirišti prie daiktų, todėl bus pamažu judama prie dekoracijų projekcijų – LED šviesų girliandų, virtualios eglutės projekcijos. Manoma, kad virtualios projekcijos padės vienas kito pasiilgusiems šeimos nariams, negalintiems būti kartu per šventes. Prie vaišių stalo bus galima tiesiogiai bendrauti su brangaus žmogaus projekcija.

Futuristai neabejoja, kad tokia technologija paplis, nes Kalėdos – šeimos šventė, o pokalbiai telefonu ar per socialinius tinklus neatstos artumo, kurį sukurs virtuali gyvai kalbanti artimojo projekcija.

Spėjama, kad ateityje šiek tiek pasikeis ir dovanojimo įpročiai – jie taps paprastesni. Anot futuristų, dirbtinio intelekto sistemos pagal žmogaus elgesį socialiniuose tinkluose generuos jo kalėdinių norų sąrašą, todėl prašauti pro šalį bus neįmanoma.

Futuristai teigia, kad 3D spausdintuvai spausdins ne tik dekoracijas, bet ir patiekalus. Įsivaizduokite eglutės formos kalakuto skonio sojų gaminį. Neabejojama, kad 3D spausdintuvai palengvins rūpesčius dėl desertų ir Kalėdoms „paruoš“ taisyklingų formų saldumynų. Spausdintuvas šventinių užkandžių galės atspausdinti ir jūsų augintiniams – katėms bei šunims.

„Amazon“ apžvalgoje futuristai spėja, kad trimačiu spausdintuvu pagaminto maisto turėtume gauti maždaug po 20 metų.

Štai pernai Kanados mokslininkai išvedė buitinius rūpesčius palengvinančią gyvą eglutę, kuri daug ilgiau nei įprastai, mažiausiai 72 dienas, nenumeta nė vieno spyglio.

Nors technologijos gali kai ką pakeisti smarkiai, spėjama, kad pagrindinės tradicijos išliks. Štai dėlionės ar stalo žaidimai Didžiojoje Britanijoje išlieka perkamiausiu žaidimu. Tai leidžia manyti, kad žmonėms patinka tradicijos. Be to, tradicijos – dalytis dovanomis, susitikti su šeima, valgyti šventišką maistą – išliks, keisis tik formos ir būdai. Be to, tikrai išliks pačios Kalėdos.

„Amazon“ apžvalgos pabaigoje svarstoma, kad nors labai tiksliai sunku pasakyti, kaip iš tiesų ateityje atrodys Kalėdos, futuristai neabejoja, kad laukia labai įdomus laikas!

Tikriausiai apie tokio įrenginio įsigijimą ne kartą pagalvojote ir jūs, todėl pateikiame keletą patarimų apie 3D spausdinimą vis pagalvojantiems žmonėms.

3D spausdinimas yra ne tik labai naudinga prototipų kūrimo technologija, bet ir visą laiką populiarėjantis hobis. Žmonės noriai neria į 3D spausdinimo pasaulį, kuria savo idėjų prototipus, įvairias detales, o kai kurie šia veikla greitai pradeda užsiimti profesionaliai. Tikriausiai apie tokio įrenginio įsigijimą ne kartą pagalvojote ir jūs, todėl pateikiame keletą patarimų apie 3D spausdinimą vis pagalvojantiems žmonėms.

Visų pirma, niekam neleiskite jūsų atkalbėti nuo šio hobio. Tiesa yra ta, kad daugelis žmonių 3D spausdinimo nesupranta bei laiko tai pinigų ir laiko švaistymu, tačiau tai jūsų laikas ir jūsų pinigai, todėl, jei tik to norite, imkitės. Tačiau pradžia niekada nebūna lengva, ypač jei ketinate subtilybių išmokti savarankiškai.

1. Iš karto pradėkite mokytis kurti savo modelius. Šis patarimas atkeliavo iš Cliffordo Smytho lūpų, kuris yra šia tema parašęs ir knygą. Jis jau daug metų dirba 3D spausdinimo pasaulyje, o jo vardas ten jau gerai žinomas. Aišku, daugybę naudingų daiktų galite atsispausdinti ir parsisiuntę projektus iš interneto (čia pateikiama net 40 naudingų projektų 3D spausdinimo pradedantiesiems), bet tik patys išmokę 3D modeliavimo išnaudosite visus technologijos privalumus.

2. Pažinkite savo įrenginį. Rinkoje siūloma visa 3D spausdintuvų gausybė, turėsite išsirinkti tą, kuris geriausiai atitinka jūsų poreikius. Kadangi jūs, tikėtina, tų savo poreikių kol kas dar nelabai žinote, galima pradėti nuo pigesnio įrenginio. Daugelis ekspertų vieningai tvirtina, kad pagal kainos ir kokybės santykį bene geriausias variantas pradedančiajam – „Anet A8“ 3D spausdintuvas. Bet kuriuo atveju, teks paeksperimentuoti su skirtingais nustatymais, užpildais ir t. t.

3. Sukčiaukite, jei to reikia. 3D spausdinimą įsivaizduojame kaip labai paprastą procesą: nuspaudžiame mygtuką, o darbą atlieka įrenginys. Tačiau Jimas Rodda, žinomas 3D spausdinimo ir modeliavimo blogo šeimininkas, pažymi, kad, nors yra laikomas spausdinimo ekspertu, pats dažnai sukčiauja. Manote, kad ekspertams viskas pavyksta lengvai?

J. Rodda pasakoja, kad pirmąjį atspausdintą sluoksnį jis dažnai klijuoja superklijais, o nepageidaujamas ertmes atspausdintame modelyje užpildo rankomis jau po spausdinimo. Na ir kas, kad kitiems tą patį objektą pavyksta sukurti lengviau? Juk rezultatas yra toks pats.

4. Tobulai nustatykite ir sureguliuokite savo 3D spausdintuvą. Nesvarbu, ar pirkote jau paruoštą įrenginį, ar jį surinkote pats, prie jo dar reikės padirbėti. Joshas Ajima, technologijų mokytojas, savo studentams visada pabrėžia, kad spausdinimo paviršius turi būti lygus, kad spausdinimo galvutė turi vaikščioti lengvai, o užpildo ritinėlis turi lengvai suktis. Be gero sukalibravimo – nė iš vietos.

5. Laikykitės atsargumo. Tai yra vienas iš tų patarimų, kuriuos daugelis yra linkę praleisti pro ausis. Visgi, ekspertai pataria bent jau iš pat pradžių būti labai atsargiems – kai kurios 3D spausdintuvo dalys labai įkaista, o ir šiaip kišti pirštų prie atvirų dirželių bei skriemulių nereikėtų. Ventiliacija taip pat labai svarbi – kvėpuoti išlydyto plastiko dūmais nėra pati geriausia idėja.

6. Nepraraskite motyvacijos – jums sekasi puikiai. Išmokti 3D spausdinimo nėra lengva ir daug pirmųjų modelių bus paprasčiausiai sugadinti. Svarbu nepamiršti, kad jūsų pastangos atsipirks, kad pirmasis sluoksnis yra pats svarbiausias (jei jis neprilips prie pagrindo, modelis bus neišvengiamai sugadintas) ir, žinoma trečiojo patarimo.

O ką daryti tuomet, kai jau perprasite pagrindines savo naujojo žaislo funkcijas? Tuomet galite pradėti spausdinti ir naudingus daiktus. Nepamirškite, kad iš pat pradžių teks atspausdinti daug įvairių beverčių mažmožių, kurie jums pasitarnaus išsiaiškinant spausdintuvo funkcijas ir nustatymus. Po to galėsite atsispausdinti ir kelis naudingus daiktus.

Pavyzdžiui, eksperimentuodami tikriausiai pastebėsite, kad jūsų 3D spausdintuvas nėra tobulas. „Anet A8“ yra vienas iš geriausių pigių 3D spausdintuvų pradedantiesiems ir jis, naudotojų manymu, veikia puikiai. Tačiau kai kurie jų pamini ir modifikaciją, kurią visgi tenka padaryti – reikalingas efektyvesnis aušinimo snapelis. Iš spausdinimo galvutės teka karštas, išsilydęs plastikas, kurį būtina greitai atvėsinti. Nuo to priklauso gaminio kokybė. Todėl tai taps puikiu vienu iš pirmųjų naudingų projektų.

Pradedantieji dažnai spausdina ir įvairius suvenyrus. Jų paskirtis yra dvejopa: padės ne tik išmėginti 3D spausdintuvą, bet ir jūsų pačių modeliavimo įgūdžius. Spausdindami mažus daiktus ir figūrėles jausitės lyg žaisdami, tačiau tuo pačiu mokysitės prototipų kūrimo subtilybių. Atsispausdinkite laivelį, namelį ar mažą dėžutę. Tada atsargiai išmatuokite gaminį ir pažiūrėkite, ar jis yra toks, kokį sumodeliavote.

Galiausiai, pabandykite atspausdinti ką nors plonomis sienomis arba šiek tiek išsikišusiomis dalimis. Atsiminkite, kad 3D spausdintuvas plastiko ore pakabinti negali, o išsikišusios dalys keičia modelio balansą ir jis gali arba nugriūti, arba sulūžti. Tačiau taip daug išmoksite bei galutinai patikrinsite savo spausdintuvo tikslumą.

Kad ir kokius modelius spausdintumėte, mėgaukitės procesu. Jūsų įrenginys gali greitai jūsų išradimus perkelti į tikrovę. Kurkite prototipus ir įgyvendinkite savo idėjas. Šis hobis nėra labai pigus, bet nebūtinai turi būti labai brangus.

Jau minėtas „Anet A8“ 3D spausdintuvas yra vienas geriausių pigių 3D spausdintuvų rinkoje, gali naudoti įvairius užpildus (ne tik paprastą ABS plastiką, bet ir nailoną, ir net medieną) ir yra labai patikimas. Tiesa, jį surinkti teks patiems, bet tai padės geriau pažinti įrenginį ir tobulai jį sureguliuoti.

„Anet A8“ 3D spausdintuvas kainuoja kiek daugiau nei 155 eurus. Žinoma, rinkoje yra ir kitų pasiūlymų, tačiau jei dar nežinote, ar 3D spausdinimu užsiimsite ir toliau, išleisti didelės pinigų sumos neverta. Ekspertai teigia, kad geras laikas pirkti naują 3D spausdintuvą yra tuomet, kai išaugote senąjį.

Šio audinio, vadinamo hiperelastiniu kaulu (Hyper-Elastic Bone, HB), bandymai žmogaus organizme gali būti pradėti per artimiausius penkerius metus, nurodė Šiaurės Vakarų universiteto mokslininkai.

„Žinojome, kad ši medžiaga pasižymi puikiomis mechaninėmis ypatybėmis, ir kad ją labai lengvai ir greitai galima sukurti trimačiu spausdintuvu“, – sakė žurnalistams studijos autorius Šiaurės Vakarų universiteto mokslininkas Adamas Jakusas (Adamas Džeikusas). „Jos biologiniai efektai, kuriuos mes patys stebėjome, yra neįtikėtini“, – pridūrė jis.

Audinys yra „daugiausiai keraminis, jame yra mineralų, randamų dantyse ir kauluose, bei polimerų. Jie yra naudojami medicinoje“, sakoma studijoje, skelbiamoje moksliniame žurnale „Science Translational Medicine“.

Persodinti kaulai, kurie būna žymiai brangesni, trapesni ir kyla didesnė rizika, kad paciento organizmas juos atmes, o naująjį audinį galima išspausdinti įvairiausių formų bei pjaustyti, lankstyti ir susiūti, kad jis tiktų kiekvienam konkrečiam atvejui, sakoma pranešime.

„Implantuotas bandomiesiems gyvūnams HB greitai prisitaikė prie jį supančio audinio, atstatė kaulą ir pagerino žiurkių stuburo slankstelių suaugimą“ – sakoma studijoje.

Didesnis audinio gabalas buvo atspausdintas užpildyti ertmę beždžionės – rezuso – kaukolėje. Ji sugijo praėjus keturioms savaitėms ir nebuvo jokių infekcijos simptomų ar kito šalutinio poveikio, o mokslininkai pamatė augančio naujo kaulo požymius.

„Šis darbas pristato, koks naujas laimėjimas gali būti pritaikytas ortopedijoje, veido ir kaukolės, taip pat vaikų chirurgijoje, jei tai susiję su kaulų taisymus ir kaulinio audinio atauginimą kauluose, bei šalinant minkštųjų audinių defektus“, – sakė studijos autorė Northwesterno universiteto docentė Ramille Shah (Ramilė Šah).

Mokslininkai tikisi, kad ši medžiaga kada nors bus naudojama individualiems implantams po kaulų lūžių, stuburo traumų bei dantų, atkuriamosios ir kaulų vėžio operacijoms.

„Yra daug pediatrijos pacientų, turinčių įgimtų ortopedinių ar žandikaulio ydų; jų ypač daug trečiojo pasaulio šalyse“, – sakė R.Shah.

„Hiperelastinis kaulas gali būti bet kokio dydžio ir pigesnis, todėl tikimės, kad jis bus prieinamas ir tokiems pacientams“, – pridūrė ji.