В Китае имплантировали напечатанное на 3D-принтере колено: Возможности технологии безграничны?

На территории Юго-Западного Китая провели первую в мире операцию, где задействовали технологии 3D-печати на коленный сустав. Чтобы создать новые ткани 84-летнему пациенту, добавили туда некоторое количество достаточно редкого металла – тантала. По словам врачей, всё прошло очень хорошо.
 

 
Больному удалось без посторонней помощи проделать несколько основных движений, испытывая «новое» колено. Предположительно, через несколько дней его даже выпишут. В Первой больнице Медицинского университета провинции Аньхой часто проводят операции, заменяя коленные суставы.
 
Однако, по словам медиков, часто бывают послеоперационные инфекции и другие осложнения, потому нередко возникало множество различных дефектов. Благодаря индивидуальным танталовым имплантам, для проектировки которых использовался компьютерный дизайн, удалось всё-таки решить данную проблему. Они стали своеобразным буфером между живой тканью и искусственной. Стандартно тантал применяют для реставрации зубов и в хирургии, и организм его почти никогда не отторгает. Соответственно, с пощью него можно «латать» и прочие части тела, при необходимости.
 

 
3D-печать придумал ещё 34 года назад американский изобретатель Чарльз Халл. 1999 год – время, когда её задействовали в медицине, чтобы имплантировать больному орган, который был выращен лабораторным путём с помощью его собственных клеток. Компьютерная томография и 3D-принтер дали возможность создать точную копию нужного элемента.
 
После этого изучение такой технологии продолжили, экспериментируя с разными направлениями. Безгранична ли 3D-печать? Насколько богаты у неё возможности? Пока это точно не известно, однако ясно, что ещё будет много интересных открытий.
 

 
Например, не так давно стало известно о разработке самого быстрого 3D-принтера инженерами МТИ. Отмечают, что аддитивная печать несколько тормозится в развитии, поскольку детали создавать очень долго. В основном, принтеры печатают что-то небольшое чуть ли не час. Однако теперь всё по-другому: усовершенствованная технология позволяет справляться с поставленной задачей за считанные минуты.
 
Профессором Анастасиосом Джоном Хартом и выпускником института Джеймисоном Го были изучены факторы, которые тормозят работу. Оказалось, что медленно двигается печатающая головка, есть проблема с давлением, которое занимается выталкиванием материала из сопла, а также плавкой последнего. По словам Харта, при понимании того, из-за чего именно нужно ждать час, удалось создать новый принтер, улучшив у него каждый показатель. Были изменены некоторые внутренние механизмы, а также добавлен лазер, чтобы пластиковое сырьё быстрее плавилось.
 
Новое устройство назвали FastFFF. Правда, работа ещё не закончена. Проект точно станет успешным, если удастся разобраться с искажением формы и ухудшением качества деталей. Дело в том, что раз печать более быстрая, то предыдущему слою сложно резко охладиться, потому он немного портится. Однако, по словам инженеров, они полностью уверены, что и это отладят. Так что скоро, возможно, разработка появится на рынке. Точное время пока не указано.
 

 
Оригинальное применение 3D-печати нашли другие специалисты. Дело в том, что африканские животные, а особенно – носороги, постепенно погибают из-за браконьерства. Их рога, бивни и зубы – очень популярный и дорогой товар, за которым охотятся, причиняя большой вред африканской фауне.
 
Чтобы этого избежать, инженеры из США решили разработать технологию печати искусственных частей тела животных, благодаря чему продукция станет дешевле и добыча естесственных трофеев перестанет быть выгодной. Предположительно, должно получится так, чтобы ни посредник, ни покупатель не заметили отличий между тем, какой будет копия и оригинал, так что товар станет менее ценным.
 
Подделку начнут делать с помощью специальных биочернил. Первым делом попробуют выпускать рога носорога, а потом слоновьи бивни, тигровые зубы и чешую панголинов. Последние представляют собой ящеров, которые могут сворачиваться в клубок. Близкие по некоторым особенностям существа – муравьеды и броненосцы. Чешуя считается лечебной, хотя многие медики уже не раз опровергали такое утверждение. Правда, также панголинов просто едят. Их мясо – популярное блюдо у некоторых южноафриканских народов. Существа также почти не живут в неволе, поэтому содержание их сильно осложнено.
 

 
Интересно, что с помощью 3D-печати можно даже построить дом. Например, в феврале этого года была информация об умельце из Московской области. По его словам, чтобы появилась бетонная коробка для небольшого помещения, нужен только 1 день. При этом, рельеф допускается совершенно любой, а рабочих нужно меньше. Один наблюдает за тем, что происходит на компьютере, а второй контролирует, чтобы подавался строительный материал. Кроме этого, работа практически бесшумная, потому соседей вы не потревожите.
 
Оператору надо было только загрузить модель в цифровом формате на 3D-принтер, а потом щёлкнуть клавишей мышки и начать печатать. Подача раствора происходит в автоматическом режиме, а аппаратура сканирует, куда именно ставить готовое и запоминает какой рельеф. Строители, чтобы замешивать материал, не нужны. Чтобы раствор не замёрз, место стройки накрывали специальным шатром. Соответственно,всё вышло намного проще и быстрее, и основная задача успешно выполнена.