Человеческие органы «печатающиеся» на 3d-принтере уже сегодня

Что печатают на 3D-биопринтерах

В начале двухтысячных ученые могли создавать в основном сосуды и небольшие хрящи. Первым серьезным успехом в сфере 3D-биопечати стала пересадка в 2006 г. американскими специалистами органов реципиентам от 4 до 19 лет, у которых плохая работа мочевого пузыря угрожала целостности почек. Операции прошли удачно, приживаемость органов оказалось высокой, поскольку их создали из собственных клеток доноров. Руководил этим проектом Энтони Атала, который уже много лет ведет работы в данном направлении и сегодня является директором Института регенеративной медицины Медицинской школы Университета Уэйк Форест. В лаборатории Аталы «выращивают» до 30 различных видов клеток и органов, а также хрящи и кости фаланги пальцев, тазобедренные суставы, детали грудной клетки. Недавно ученые смогли создать уши и носы, а также вагину. Главный заказчик и спонсор разработок Аталы — американское Министерство обороны, а многие пациенты — военные, пострадавшие в результате боевых действий.

Исследование действия распечатанной кожи на мышах, фото:

Что касается таких сложных органов, как печень, почки, сердце, то самыми большими успехами сегодня считаются их «выращенные» части, а также модели для пересадки животным. Их печатью на 3D-принтере в полном объеме занимается всего несколько компаний. Наибольших успехов в этой области достигли специалисты американской компании Organovo, сумевшие напечатать печень, почки, а также печеночную и почечную ткань.

Среди проблем, которые стоят на пути ученых к созданию при помощи биопринтера жизненно важных органов, — и несовершенство цифровых моделей по сравнению с организмом человека, и возможность мутаций. Также сдерживающим фактором является недостаточное финансирование. Лаборатории нуждаются в миллионах на продолжение исследований, которые им не всегда готовы предоставить даже правительственные организации. А потому они ищут возможности для коммерциализации своих проектов в существующих условиях. Так, Organovo и некоторые другие крупные лаборатории поставляют материал для испытания экспериментальных фармацевтических составов. Такой подход позволяет производителям лекарств разрабатывать безопасные и менее токсичные антибиотики. После того, как с 2012 г. косметологическим компаниям в Европе запретили проводить клинические испытания косметологических препаратов на животных, крупные организации из этой сферы стали инвестировать в 3D-разработки. Сегодня Organovo поставляет свой конструкт печени фармацевтическим компаниям Merk, Janssen Research and Development, Astellas Pharma и другим. Procter & Gamble и L’Oreal покупают конструкты напечатанной кожи у Organovo, Poletis и Сингапурского университета.

Как печатают органы?

Для того, чтобы понять, в чем заключается сложность при печати органов, давайте разберемся, как эта технология работает

Если не вдаваться в технические подробности, то по большей части во время 3D-печати (и не важно, что вы печатаете — пластиковую деталь или орган), конечная форма создается путем послойного нанесения материала. Это позволяет создавать органы со сложной внутренней структурой

Но главный недостаток в данном случае — время. На печать одного органа уходит неоправдано много времени и ресурсов.

Однако существует и другой способ — объемная биопечать, позволяющая формировать орган одновременно по всему объему. Метод заключается в том, что на особую «смесь» из клеток и фиксирующего материала поочередно с разных сторон подается лазер с разной проникающей способностью со специального проектора, который «показывает» лишь определенную часть 3D модели, которую видно с «точки зрения» этого проектора. В луче проектора ткани затвердевают. Так происходит до тех пор, пока весь будущий орган не будет «высвечен».

Схематичное изображение того, как происходит объемная печать

Команда ученых из лаборатории прикладных фотонных устройств (Laboratory of Applied Photonics Devices, LAPD) в Швейцарии заявила, что использование такого метода позволило им создавать сложные формы тканей в биосовместимом гидрогеле со стволовыми клетками. Более того, из этих тканей можно формировать органы с развитой кровеносной системой. Но самое потрясающее тут в том, что процесс печати занимает всего несколько секунд. Объемная печать может позволить создать новые, функциональные органы за короткий промежуток времени.

Ученые уже успешно (а главное, быстро) напечатали ткани сердечного клапана, мениска, легочной артерии и бедренной кости. Более того, напечатанные ткани и органы также могут быть использованы для создания взаимосвязанных структур вроде печени и желчного пузыря.

Модель легочной артерии мыши, полученная с использованием нового метода объемной биопечати

Сейчас ученые нацелены на проведение масштабынх клинических испытаний и при этом, как заявляют сами авторы работы, их технология может обеспечить не только нужды донорской службы, но и различные исследовательские лаборатории, которые остро нуждаются в живых тканях для экспериментов. Это может уменьшить потребность в лабораторных животных, что очень часто подвергается критике в последние неколько лет.

Производство одежды

Принтеры с технологией 3D печати постепенно осваивают сферу производства одежды, и в первую очередь – производство моделей для высокой моды. 

Не так давно голландский модельер Айрис Ван Херпен представила коллекцию «Напряжение», все модели которой были созданы при помощи 3D печати. Коллекция была представлена на Неделе высокой моды в Париже.

Комплекты одежды, напечатанные с использованием 3D принтера

Технология 3D печати позволяет использовать для изготовления одного предмета одежды несколько различных материалов. Такой подход позволяет решить проблемы, связанные с прочностью и эластичностью изготавливаемых вещей.

Комплекты одежды, напечатанные 3D принтером

Одежду, напечатанную 3D принтером, пока можно увидеть только на показах мод. Но не остаётся сомнений, что внедрение подобных изделий в массовое производство является лишь вопросом времени. Возможно, в ближайшем будущем мы сможем не выходя из дома напечатать себе новую рубашку, вечернее платье или даже шубу необходимого цвета и размера.

Как выбрать оптимальный материал на ранних этапах проектирования?

• Как расположены внутренние органы человека: фото и видео анатомия органов человека с названиями, функциями и строением внутренних органов

  l http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>ass=»post__hubs inline-list»>

Из песочницы

Казалось бы, есть наработанные годами сферы применения материалов. Есть рекомендации от производителя материалов — бери и делай. Но в современном мире потребителям доступны сотни тысяч различных материалов со своими особенностями. Как разобраться в этом хаосе? Как понять, что выбранный материал обладает наилучшими свойствами для конкретной детали? И главное, как процесс выбора материала сделать алгоритмизированным, повторяемым и обоснованным? Давайте разберёмся.

Проблема с экструзией? Вам сюда

Вот вы знаете, что такое настоящий вселенский факап? Недавно я полностью ощутил это на своей шкуре. Надеюсь, текст будет полезен начинающим 3D печатникам, так как проблема не единичная, но найти решение было непросто и даже я, старый атеист, чуть не поверил в чудеса. Простите за изложение, так как я не писатель и не блогер, а простой инженер — фирмварщик.
Кроме того, текст рассчитан на людей, имеющих минимальный опыт с 3D печатью.
Исключительно по причине не раздувать статью и не объяснять назначение разных деталей и сленговых словечек. Начну с предыстории. Чуть меньше года назад купил себе недорогой 3D принтер. Один из самых популярных (не на правах рекламы, а что бы было понятно о чем речь) — Ender 3. Сборка была несложная, в Сети есть много рекомендаций. Конечно, собирая его по инструкции — получил бы нерабочий агрегат, но предварительно «покурив мануалы», удалось выполнить первую пробную печать на 5 с плюсом для такой простой машинки! Все было хорошо до определенного момента. Но дальше началось…

Если интересно что, добро пожаловать.

Обзор 3D-сканеров компании Creaform

Здравствуйте! Знакомим вас с канадским производителем 3D-сканеров и измерительных систем. Компания Creaform известна на рынке трехмерных цифровых технологий как высококлассный производитель, оборудование которого используют различные отрасли промышленности по всему миру.

Обзор стоматологического 3D-сканера Medit Identica T300

В новом обзоре познакомим вас с устройством для быстрого создания моделей стоматологических оттисков. Представляем 3D-сканер Medit Identica T300.
Помимо собственного программного обеспечения, входящего в комплект поставки, корейский производитель предлагает пользователям своих продуктов облачный сервер Medit Link для синхронизации работы различных специалистов.
Мы подробно расскажем о функционале и особенностях сканера Identica T300 и прилагаемых программных продуктов.

Как мы фильтры от вирусов искали

Многие слышали, что Декатлон в пандемию раздал маски снорклинга для врачей, мейкеры делают к ним переходники, и врачи используют их в грязных зонах вместе с фильтрами от аппаратов ИВЛ. Выглядит это вот так:
Фишка в том, что реально таких фильтров ИВЛ в больницах мало. Оно и понятно почему — больницы их закупали не для защиты врачей, а для защиты пациентов на ИВЛ, а точнее даже для защиты аппаратов ИВЛ от заражения. Чтобы последующий человек, попав на ИВЛ (например во время операции) не заразился инфекционной болезнью предыдущего… Такие случаи были в прошлом XX веке, и собственно они и привели к массовому внедрению подобных фильтров.
Рассмотрим условно говоря ужасный сценарий развития событий: пациентов полно, все ковидные, и вот допустим в больнице 10 аппаратов ИВЛ, и осталось 10 фильтров к ним. У врача выбор — или вставить себе в маску снорклинга, или пациенту в контур… Кого выберет врач? И вот задумавшись над этим, мы решили проверить — а чем в случае крайней необходимости (есть такое понятие в праве) эти фильтры можно заменить? К тому же реально фильтры от ИВЛ сегодня стали универсальным форматом — для них есть абсолютно любые переходники — хоть на снорклинг, хоть на маску 3М, хоть на противогаз…
Удобно! (Дальше лонгрид, и много картинок из под микроскопа. Присаживайтесь.)

В медицине это достижение прогресса стало новым этапом, и совсем скоро грядут большие перемены в сфере протезирования, да и лечения заболеваний человеческих органов в целом.

На 3D-принтерах с 2012 года возможно распечатать протезы и импланты опорно-двигательного аппарата человека. Позвонки и межпозвоночные диски из пластика и резины уже сейчас довольно хорошо освоены и постепенно осваивается более сложный уровень — печать человеческих органов и частей тела на клеточном уровне. В клиниках США, Европы и Японии, которые впереди планеты всей по научным исследованиям в медицине, прямо сейчас экспериментируют со стволовыми клетками, дабы создавать такие части тела, которые бы стопроцентно вживлялись в человеческое тело.

Чтобы вы лучше представили себе размах прогресса, можно привести данные Oxford Performance Materials, которые говорят о 450 тысячах пациентов по всему миру и инвестициях на 2 млрд. долл. Вызывает сомнение использование стволовых клеток и собственных клеток человека, однако именно такой материал полностью исключит риск отторжения. Стволовые клетки не единственный ресурс для 3D-принтера, ученые уже работают над комбинацией пластиковых волокон и живых клеток, без которой немыслимо создание по-настоящему сложных органов. Согласитесь, одно дело распечатать протез кости, а другое — части печени или сердца.

Пока полностью такие сложные органы сделать не могут, а вот, к примеру, напечатанную кожу уже вовсю используют для пересадки в ожоговом центре США. Меценаты и просто бизнесмены по всему миру вкладываются в медицинскую 3D — печать, по данным исследования Grand View Research, к 2020 году объем рынка 3D-печати будет больше миллиарда долларов, сами принтеры будут стремительно дешеветь, а там рукой подать до  выпуска массовых, домашних моделей.

Какие же успехи медицина может предоставить нам на текущий момент?

Череп

В марте прошлого года хирурги заменили 75% черепа человека на пластиковый протез. Отдельные кости, вроде челюстных, «вмонтировались» в голову человека и раньше, однако таких масштабов замены еще никто не производил, тем более одноэтапно и с помощью 3D — принтера.

Позвоночник

Как уже написано выше, замена позвонков и межпозвоночных дисков дело почти освоенное, однако совсем недавно китайцы осуществили новый прорыв и сделали заменили 12-летнему мальчику позвонок с опухолью спинного мозга. Материал сделали пористым, поэтому постоянно менять позвонок не придется — он просто обрастет новой костной тканью и станет неотъемлемой частью тела.

Ухо

Бионическое ухо было создано из клеток теленка, полимерного геля и наночастиц серебра. В результате медики Принстонского университета создали настоящее «ухо будущего», которое способно воспринимать радиоволны, не улавливаемые обычным человеческим ухом. По словам ученых, они вполне могут освоить «подключение» такого уха к нейронам головного мозга, чтобы он мог воспринимать услышанное.

Зародыш

Не совсем живой орган, однако, японская компания «Fasotec» при помощи магнитно-резонансного томографа печатают в прозрачном кубе, имитирующем утробу матери, точную копию вашего будущего ребенка. Выглядит одновременно и фантастично и пугающе, но пока этот насквозь коммерческий проект нравится медикам, ведь с его помощью можно будет наблюдать за правильным развитием плода, практически держа модель ребенка в руках.

Руки

Когда уроженцу Южной Африки Ричарду Ван Есу отрубило пальцы правой руки в столярной мастерской, он нашел Айвана Оуэна из Вашингтона, который создал прототипы механических рук. Вместе они основали компанию Good Enough Tech,  разработали Robohands, и освоили печать «роборук» на 3D-принтере, существенно удешевив конечную стоимость продукта. Заручившись поддержкой компании Makerbot которая одолжила им и принтеры и ресурсы для печати, эти два энтузиаста помогли уже более чем 200 людям по всему миру.

Печень

Полный орган напечатать пока не удается, ввиду его сложности, однако уже в сейчас освоена печать ткани печени из  гепатоцитов, звездчатых клеток и клеток эпителия. Успех этот датирован 2013 годом, так что вполне возможен научный прорыв до «распечатки» целой печени уже в ближайшее время.

Нос

Корейские врачи и исследователи успешно восстановили искусственный нос, сделанный на 3D принтере шестилетнему мальчику. Нерха, мальчик из Монголии, родился без носа и ноздрей, что крайне редко встречается. Младенцы, родившиеся без носа, могут дышать должным образом, и большинство из них умирает в течение 12 месяцев. Врачи из Сеула, куда родители привезли мальчика, создали структуру поддержки для дыхательных путей, используя технологию 3д печати. В серии операций врачи восстановили нос Нерхи. Ноздри пациента были созданы с помощью его же костной ткани. Теперь он может нормально дышать и выглядит гораздо лучше.

Сущность биопечати

Технология трехмерной печати за последние годы была отработана и поставлена на коммерческие рельсы. Медицинский вариант 3D-печати – биопечать органов – пока развивается относительно медленно, но это временное явление. В основу технологии положена идея формирования тканей и органов из особых клеточных кластеров (сфероидов), которые последовательно распыляются 3D-принтером на биобумагу (гидрогель). Клетки удерживаются внутри таких кластеров благодаря клеточной адгезии. Формирование органа происходит в 3D-принтере, который выстреливает сфероидами по гидрогелю словно чернилами.

«Каждый из нас на этапе эмбрионального развития имел две аорты, которые впоследствии превратились в одну. Следовательно, слияние является нормальным процессом развития, – поясняет Владимир Миронов. – Наше устройство использует способность эмбрионов к слиянию тканей. Это не магия, это эволюция в микромасштабе».

Первый отечественный биопринтер FABION

Сначала биоинженеры создают объемную цифровую модель будущего органа с множеством тончайших срезов, после чего готовая модель передается на принтер, который помещает сфероиды в гидрогель в соответствии с заданным программой алгоритмом.

Тканевые сфероиды, расположенные в вертикальной и горизонтальной плоскости, под действием сил поверхностного натяжения, миграции и перегруппировки сливаются, словно капли масла в воде. В результате формируется трехмерная основа.

Биочернила для медицинской печати культивируются для каждого органа отдельно, из стволовых клеток пациента. Три группы российских ученых из Москвы, Санкт-Петербурга и Новосибирска уже научились выделять из подкожного жира индуцированные полипотентные стволовые клетки.

Технология, разработанная в России, выгодно отличается от зарубежных аналогов тем, что обходится без донорских органов, клеточного материала и каркасов. Самое сложное на современном этапе развития биопринтинга – обеспечить стерильные условия процесса. Биопринтер помещают в стерильный бокс, в котором создается оптимальная среда для работы с живыми клетками. Напечатанные органы могут несколько дней сохранять свою жизнеспособность в перфузионном биореакторе, в специальном растворе.

Как появился трехмерный принтер

Не будем слишком утомлять вас датами и кратко перескажем историю 3D-печати.

Предвестник трехмерной печати. В начале 80-х доктор Хидео Кодама разработал систему быстрого прототипирования с помощью фотополимера — жидкого вещества на основе акрила. Технология печати была похожа на современную: принтер печатал объект по модели, послойно. 

Первый 3D-принтинг. Изготовление физических предметов с помощью цифровых данных продемонстрировал Чарльз Халл. В 1984 году, когда компьютеры еще не сильно отличались от калькуляторов, а до выхода Windows-95 было десять лет, он изобрел стереолитографию — предшественницу 3D-печати. Работала технология так: под воздействием ультрафиолетового лазера материал застывал и превращался в пластиковое изделие. Форму печатали по цифровым объектам, и это стало бумом среди разработчиков — теперь можно было создавать прототипы с меньшими издержками. 

Первый производитель 3D-принтеров. Через два года Чарльз Халл запатентовал технологию и открыл компанию по производству принтеров 3D Systems. Она выпустила первый аппарат для промышленной 3D-печати и до сих пор лидирует на рынке. Правда, тогда принтер называли иначе — аппаратом для стереолитографии.

Популярность 3D-печати и новые технологии. В конце 80-х 3D Systems запустила серийное производство стереолитографических принтеров. Но к тому времени появились и другие технологии печати: лазерное спекание и моделирование методом наплавления. В первом случае лазером обрабатывался порошок, а не жидкость. А по методу наплавления работает большинство современных 3D-принтеров. Термин «3D-печать» вошел в обиход, появились первые домашние принтеры.

Революция в 3D-печати. В начале нулевых рынок раскололся на два направления: дорогие сложные системы и те, что доступны каждому для печати дома. Технологию начали применять в специфических областях: впервые на 3D-принтере напечатали мочевой пузырь, который успешно имплантировали.

В 2005 году появился первый цветной 3D-принтер с высоким качеством печати, который создавал комплекты деталей для себя и «коллег».

Описание деятельности компании

3D Bioprinting Solutions – лаборатория биотехнологических исследований, основанная крупнейшей частной медицинской компанией в России ИНВИТРО. Деятельность лаборатории – разработка и производство биопринтеров и материалов в области трехмерной биопечати, разработка новых технологий в биофабрикации.

Официально открытие лаборатории 3D Bioprinting Solutions состоялось 6 сентября 2013 г.

Соучредителями лаборатории являются один из основателей группы компаний ИНВИТРО, председатель наблюдательного совета лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions, председатель совета директоров группы компаний ИНВИТРО — Александр Островский и управляющий партнер 3D Bioprinting Solutions — Юсеф Хесуани.

На сегодняшний день компания имеет международных партнеров, сотрудничает с ведущими институтами в России, а также учеными известных научных центров за рубежом.

Для работы лаборатории была полностью сформирована международная мультидисциплинарная команда ученых мирового уровня, инженеров, представителей менеджмента. Научным руководителем лаборатории стал один из признанных пионеров роботизированной биофабрикации, профессор инженерной школы Департамента химико-биологической инженерии государственного университета штата Вирджиния (США) Владимир Миронов.

Летом 2014 года был создан первый российский биопринтер собственной оригинальной конструкции и дизайна. Он получил название Fabion. Помимо инженерных решений было также разработано специальное программное обеспечение. Биопринтер компании 3D Bioprinting Solutions является одним из наиболее мультифункциональных биопринтеров в мире по возможности печати различными материалами.

К весне 2015 года в лаборатории был напечатан органный конструкт щитовидной железы мыши. Доклад о достижении лаборатории был представлен Владимиром Мироновым 7 марта 2015 года в Бразильском Национальном центре метрологии (INMETRO) недалеко от Рио-де-Жанейро, а после, 13 марта того же года, в Центре информационных технологий Ренато Арчер (CTI) в Бразилии.

Строительство

Инженеры из университета Южной Калифорнии создали систему 3D печати для работы с крупногабаритными объектами. Система работает по принципу строительного крана, который возводит стены из слоёв бетона. Такой 3D принтер может возвести двухэтажный дом всего лишь за 20 часов. Рабочим останется только установить окна, двери и провести внутреннюю отделку помещения.

3D принтер строит дом

Голландские архитекторы предложили напечатать при помощи строительного 3D принтера уникальный дом в форме ленты Мёбиуса. «Печать» дома запланирована на 2014 год. Дом планируется напечатать из смеси песка и связующих материалов.

Здание в форме ленты Мёбиуса, напечатанное 3D принтером

Вполне возможно, что через несколько десятков лет вырастут целые посёлки с великолепными комфортными домами, построенными по технологии 3D печати.

Как запрограммировать 3D-принтер

Краткая инструкция по настройке принтера:

1. Выбрать 3D-модель. Изделие можно нарисовать самому в специальном CAD-редакторе или найти готовый чертеж — в интернете полно моделей разной сложности.
2. Подготовить 3D-модель к печати. Это делают методом слайсинга (slice — часть). К примеру, чтобы распечатать игрушку, ее модель нужно с помощью программ-слайсеров «разбить» на слои и передать их на принтер. Проще говоря, слайсер показывает принтеру, как печатать предмет: по какому контуру двигаться печатной головке, с какой скоростью, какую толщину слоев делать. 
3. Передать модель принтеру. Из слайсера 3D-чертеж сохраняется в файл под названием G-code. Компьютер загружает файл в принтер и запускает 3д-печать.
4. Наблюдать за печатью.

Как устроен 3D-принтер

В основном принтеры трехмерной печати состоят из одинаковых деталей и по устройству похожи на обычные принтеры. Главное отличие — очевидное: 3D-принтер печатает в трех плоскостях, и кроме ширины и высоты появляется глубина. 

Вот из каких деталей состоит 3D-принтер, не считая корпуса:

• экструдер, или печатающая головка — разогревает поверхность, с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала и выдавливает полужидкий пластик, который подается в виде нитей; 
• рабочий стол (его еще называют рабочей платформой или поверхностью для печати) — на нем принтер формирует детали и выращивает изделия;
• линейный и шаговый двигатели — приводят в движение детали, отвечают за точность и скорость печати;
• фиксаторы — датчики, которые определяют координаты печати и ограничивают подвижные детали. Нужны, чтобы принтер не выходил за пределы рабочего стола, и делают печать более аккуратной;
• рама — соединяет все элементы принтера.

Все это управляется компьютером.

Широчайшие возможности

Как говорит профессор Энтони Атала, ведущий исследователь центра Wake Forest, в настоящее время уже можно печатать и человеческие ткани, но ученые хотят дождаться окончания тестов на животных, чтобы понять, насколько прочны воссозданные органы.

Image caption

Так на томограмме выглядит сломанная челюстная кость

Как бы то ни было, 3D-печать открывает новые возможности для медицины. «Предположим, к нам поступил пациент с травмой челюсти, часть которой отсутствует. Мы делаем пациенту томографию, затем передаем данные на принтер, и он создаст недостающую часть челюстной кости, которая будет полностью подходить больному», — сказал он Би-би-си.

Image caption

А так — изготовленный при помощи 3D-принтера недостающий фрагмент

Технологии с использованием биоразлагаемых материалов, которые затем пропитывают раствором со стволовыми клетками, уже применяются.

Два года назад в медицинском центре Wake Forest проводились опыты по пересадке выращенных в лаборатории женских половых органов, но в целом возможности таких процедур ограничены из-за проблем с сохранением жизнеспособности клеток.

Как говорит профессор Атала, в их недавнем эксперименте были созданы самые различные виды тканей — мышцы, мягкие хрящи и твердые кости, — что свидетельствует о широчайших возможностях новой технологии.

Архитектура

3D печать находит широкое применение в изготовлении архитектурных макетов зданий, сооружений, целых микрорайонов, коттеджных посёлков со всей инфраструктурой: дорогами, деревьями, уличным освещением.

На рисунке показаны макеты зданий, созданные с использованием трёхмерной печати.

Применение 3D печати в архитектуре

Для печати трёхмерных архитектурных макетов используют дешёвый гипсовый композит, который обеспечивает низкую себестоимость готовых моделей.

На сегодняшний день для 3D печати доступно 390 тысяч оттенков палитры CMYK, что позволяет воплотить в жизнь любую цветовую фантазию архитектора.

Для трёхмерной печати архитектурных моделей и прототипов чаще всего используются цветные 3D ZPrinter модели 250, 450, 650, 850 и чёрно-белые 3D ZPrinter модели 150 и 350.

Функциональное тестирование

Использование 3D принтеров для функционального тестирования – это один из современных методов инновационных разработок. В большинстве случаев требуется протестировать новый механизм в сборе, но изготовить отдельные компоненты в одном экземпляре слишком долго, дорого и весьма проблематично. На помощь приходят 3D принтеры с различной степенью детализации моделей.

Функциональное 3D тестирование

Для функционального 3D тестирования рекомендуется использовать принтеры Objet 24 и 30, устройства Eden 250, 260V, 350, 500V, а также Objet 260 Connex, Connex 350 и 500. Для изготовления функциональных 3D моделей из пластика разработаны машины Dimension uPrint, uPrint+, Elite, SST 1200ES, а также Fortus 400mc и 900mc.

Как печатают биопринтеры

Используются три основных типа принтеров: струйные, лазерные и экструзионные. Картриджи принтеров при этом заправляют сфероидами — конгломератами клеток, которые «капают» на специальную подложку — своеобразную биобумагу. Напечатав один слой из клеточных сфероидов, сверху наносят второй, который «срастается» с первым. Так постепенно получают объемный живой объект — ткань или орган.

Процесс биопечати выглядит так:

После завершения процесса печати полученный материал нуждается в финальной обработке, чтобы сохранить целостность ткани, создав клеткам подходящие условия для роста и образования органов и сосудов. Они дозревают в специальных условиях.