Skóra, mięśnie, nerki, kości… Dziś wszystko da się wydrukować!

Urodziłam się w świecie, w którym drukowanie kojarzyło się tradycyjnie z książkami, papierem i tuszem. Choć od czasów Gutenberga w tej materii wiele się zmieniło,to niezmienna pozostała dwuwymiarowość druku.

Do czasu.

Ostatnie lata – oswajają nas z pojęciem drukowania przestrzennego. Coraz więcej wokół wiadomości o wykorzystaniu technologii 3D. Coraz więcej obiektów, które powstały w tym procesie. Coraz więcej wokół wydrukowanych obiektów trójwymiarowych: buty do biegania, domowa mini szklarnia, tytanowy implant, mięso z probówki, czekoladki, budynek jednorodzinny

I jakkolwiek niełatwo mnie – humaniście – przyjąć tę zmianę pojęcia druku – rzeczywistość nie pozostawia mi wyboru.

Pewnego słonecznego popołudnia zaglądam do pracowni dr inż. Arkadiusza Łukjaniuka z Wydziału Inżynierii Zarządzania Politechniki Białostokiej.

Na stołach wokół widzę tajemnicze urządzenia i przedmioty: protezę ludzkiej ręki, kolorowego robota , odcisk twarzy człowieka, pomarańczowy puchar świata w piłce nożnej, mini wieżę Eiffla…

Wszystkie te przedmioty łączy jedno – zostały wydrukowane w tej pracowni. Doktor Łukjaniuk rozgląda się wokół i z uśmiechem tłumaczy, czym jest technologia druku 3D.
– Mówiąc najprościej – jest to układanie obiektu warstwa po warstwie, według pewnego wymyślonego kształtu, z praktycznie dowolnego materiału. Najprostszy wykorzystywany materiał – to plastik. Najcięższy – to stal, tytan. W domowym zastosowaniu – to wszelkiego rodzaju filamenty. Materiały, które rozkładają się organicznie, np. PLA – tworzywo sztuczne, wykonane ze skrobi kukurydzianej. Jest biodegradowalne. Więc drukowanie w domu staje się całkowicie bezpieczne i nieszkodliwe.

Czy posiadanie drukarki 3D w domu jest luksusem?

– Jeszcze parę lat temu tak było. Dziś wiele osób ma w domu „trójwymiarową” drukarkę. Te urządzenia są już dostępne cenowo. Najprostsze można dziś kupić za 1500 – 2000 zł. A kilogram filamentu – to wydatek rzędu 50 – 60 zł. Można więc sobie szaleć…

Na rynku znajdziemy nawet gadżety dla dzieci. Np. długopisy, które drukują 3D.

Jaka będzie przyszłość tej technologii? Gdzie znajduje zastosowanie?

– Najbardziej rozwojowa wydaje się medycyna i przemysł. Dzięki drukowi 3 D wiele elementów można wykonać znacznie prościej, szybciej i precyzyjniej. W ostatnich latach ta technologia niesamowicie rozwinęła się w medycynie. Drukowane jest niemal wszystko. Powtarzam swoim studentom, że w najbliższej przyszłości, będziemy mogli wydrukować wszystko oprócz szarych komórek…

Dziś drukuje się tkankę skóry, mięśnie, naczynia krwionośne, pęcherze moczowe, nerki, kości… Wszystko da się zrobić. Wystarczą komórki macierzyste i biospoiwo.
Wydrukowane organy, powstałe z komórek macierzystych biorcy – okazują się nawet lepsze do przeszczepu, niż te pobrane od obcego dawcy. Nie ma ryzyka odrzutów, nie ma konieczności przyjmowania leków do końca życia.

Do niedawna brzmiałoby to jak science fiction…

Druk 3D doskonale sprawdza się przy różnych ubytkach kości. Skanuje się takie ubytki i można je dodrukować… Najlepszy materiał do wykorzystania przy takim uzupełnianiu ubytków kości – to podobno sproszkowany krowi staw kolanowy. Tworzy się piękną siatkę w miejscu ubytku, która potem obrasta tkanką wewnątrz organizmu człowieka.
Jeżeli chodzi o inne formy wykorzystywania tego druku – to wszelkiego rodzaju protezy, endoprotezy. Sam wydrukowałem protezę ręki , którą wykorzystuję jako materiał poglądowy dla studentów.

Ta technologia jest szczególnie przydatna, gdy pacjentem jest dziecko w fazie wzrostu. Wówczas częste dostosowywanie protezy – bywa trudne. A jeśli ma się model tej protezy w komputerze – to w momencie, gdy pacjent rośnie – przeskalowujemy model i drukujemy kolejną wersję protezy.

Druk 3 D – będzie więc obecny w większości obszarach naszego życia?

Ta technologia już jest i będzie nadal niezbędna i przydatna. Nie wyprze oczywiście innych technologii w sferze produkcji, czy usług. Ale na pewno będzie miała znaczącą rolę do spełnienia.

Zamykam drzwi do pracowni dr inż. Arkadiusza Łukjaniuka z głową pełną szalonych wizji na wykorzystanie tej technologii.
Świat zaprojektowany i wydrukowany – jawi się na wyciągnięcie ręki. Czy ta perspektywa jest zachwycająca, czy niepokojąca?
Czy za 20, 30, 50 lat będzie można wydrukować naprawdę wszystko?

Te fakty dają do myślenia:

W lutym 2017 roku rosyjska firma Apis Core, zaprezentowała  dom mieszkalny powstały w ciągu 24 godzin. Jego koszt wraz z wyposażeniem nie przekroczył 10 tys. dolarów. Prototyp – niewielki budynek o powierzchni 38 m2 – stanął na terenie fabrycznym w miejscowości Stupino pod Moskwą.
26 czerwca 2018 na terenie Akademii Techiczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej odsłonięto pierwszy w Polsce pomnik wykonany z materiałów polimerowych i grafenu w technologii druku przestrzennego. Przedstawia poetkę Kazimierę Alberti.

Agencja NASA pracuje nad drukarką 3D, dzięki której astronauci będą mogli wyprodukować sobie jedzenie w kosmosie. Amerykańska firma Modern Meadow – opracowuje technologię masowej produkcji mięsa tą metodą. Zredukowałoby cierpienie zwierząt oraz katastrofalne skutki ekologiczne “tradycyjnej produkcji” wołowiny.
Polscy naukowcy stworzyli pierwszą bioniczną trzustkę wraz z naczyniami krwionośnymi. Wszystko to przy użyciu techniki 3D, za pomocą specjalnego biotuszu, który naukowcy sami opracowali. Do tej pory, produkcja narządów miąższowych do celów transplantacyjnych była niemożliwa.

Jaki będzie następny krok?

Opracowała Magdalena Gołaszewska
źródło: polishdesignnow.com