Валерий Спиридонов, для МИА "Россия сегодня"

Бытующее выражение "я без этого как без рук" показывает, насколько трудно приходится человеку, волею случая лишенному верхней конечности. О том, насколько можно облегчить и улучшить качество жизни таких людей с помощью новых технологий, я расскажу сегодня.

 

Моя ежедневная работа связана с производством программного обеспечения и трехмерным моделированием. Именно поэтому я с большим воодушевлением слежу за развитием 3D-принтеров, которые позволяют воплотить в пластмассе почти любой созданный мной объект.

Благодаря снижающейся стоимости и совершенствованию устройств для печати из различных типов материалов ведутся разработки, напрямую связанные с медициной (например, уже испытан принтер, который может "распечатывать" уши и хрящи.

Замечательное свойство такого подхода к производству состоит в том, что создавать действительно полезные предметы и применять их в реальной жизни, помогая людям уже сегодня, может не только врач или ученый, но и фактически любой компьютерный энтузиаст.

 

С момента изобретения протезы рук претерпели удивительное число преобразований, начиная от примитивных неподвижных штампованных или даже деревянных предметов, призванных лишь косметически скрыть дефект, до современных компьютеризованных устройств, управляемых силой мысли и стоящих не один миллион рублей, позволяющих делать широкий спектр движений и захватов.

 

Конечно, каждый случай применения индивидуален, но, выражаясь языком текущей экономической реальности, в сегменте массового спроса лидирующий тип таких средств реабилитации — те, которые можно буквально распечатать на обычном бытовом 3D-принтере, сравнимом по стоимости с домашним компьютером. И такие протезы уже умеют брать и удерживать предметы.

Почему это работает?

Из-за применения свободного программного и аппаратного обеспечения технология давно вышла за пределы лабораторий и попала в руки к любителям всего нового и прогрессивного: дизайнерам, конструкторам, биоинженерам. Многие из них объединяются в сообщества (зачастую их поддерживают технологические гиганты вроде Google) и бесплатно распространяют готовые к печати файлы с моделями подвижных протезов кистей рук и предплечий, а также подробные инструкции.

 

 

 

Человеку в любой точке мира остается только найти знакомого, у которого есть 3D-принтер, либо с помощью волонтера одного из таких сообществ, как E-Nable Group, распечатать и собрать готовый протез.

 

Ощутимым преимуществом такого подхода является конечная стоимость устройства для пользователя. В среднем затраты на компоненты для печати и сборки протеза с тяговым механизмом без сервоприводов и электроники, управляемым действующими мышцами кисти или предплечья, могут составить от 3000 до 8000 рублей.

 

Сюда входит стоимость специального пластика, набора крепежных элементов и эластичных нитей, обеспечивающих гибкость и возможность сжимать и разжимать искусственные пальцы. Сборку таких конструкций можно произвести без профессиональных навыков по видеоинструкции с сайтов сообществ бионических "фабрикаторов", как себя называют энтузиасты 3D-печатного протезирования.

 

Низкая цена, по сравнению с устройствами такого класса, изготавливаемыми специализированным компаниями, актуальна в первую очередь при использовании протезов детьми. Они быстро растут, поэтому заказывать и подгонять дорогие многофункциональные устройства для них чаще всего нецелесообразно: слишком короткий срок применения. При поломках отдельных частей протеза нет нужды в сложном ремонте — можно лишь распечатать и заменить поврежденную деталь.

 

Еще одним плюсом напечатанных искусственных рук является возможность их полностью модифицировать, самостоятельно выбрать цвета пластика и даже дизайн.

 

Представьте, что ребенок с отсутствующей частью руки чувствует себя не обделенным судьбой больным человеком, а, например, Железным Человеком из комиксов, с красивым, ярким и, главное, функциональным устройством, неотличимым от детали костюма знаменитого героя. И сверстники вместо того, чтобы проявлять жалость, так надоевшую этому ребенку, еще и завидовать будут.

 

МОСКВА, 15 фев – РИА Новости. Американские биоинженеры создали и успешно испытали своеобразный 3D-биопринтер, позволяющий "печатать" полноценные копии отдельных костей тела, рук, ушей и хрящей при помощи стволовых клеток и специальных полимерных шаблонов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology.

 

"Эта техника печати тканей и органов является важным и очень серьезным шагом на пути к созданию технологии, позволяющей изготовлять органы-"запчасти" для наших пациентов. Теперь у нас есть возможность печатать полноценные человеческие органы, сохраняющие стабильность. В дальнейшем,  эта технология поможет нам "печатать" ткани и органы пригодные для имплантации", — заявил Энтони Атала (Anthony Atala) из Института регенеративной медицины в Уэйк-Форесте (США).

 

Как отмечают Атала и его коллеги, одним из главных препятствий на пути выращивания органов из стволовых или "взрослых" клеток является то, что их "печать" возможна лишь тонким слоем. По словам ученых, когда толщина "пирога" из клеток превышает 200 микрометров, ткань начинает гибнуть, так как питательные вещества и кислород не могут проникнуть на такую глубину без наличия кровеносных сосудов.

 

Авторы статьи решили эту проблему, создав особый полимер, позволявший ученым укладывать клетки слоями и при этом сохранять небольшой просвет между ними. Это позволило клеткам будущих костей, мышц или хряща расти в фактически неограниченных масштабах, не испытывая проблем с доступом к пище и кислороду.

 

После того, как орган "напечатан", ученые помещают его в организм мыши или даже человека, где он постепенно "зарастает"  кровеносными сосудами, а полимер постепенно разлагается, уступая им место. В конечном итоге на месте заготовки возникает полноценный орган, обладающий нужной трехмерной формой и всеми необходимыми видами ткани.

 

В качестве демонстрации биологи вырастили кость нижней челюсти человека, используя стволовые клетки, а также "напечатали" полноценную раковину уха, используя МРТ-снимок одного из добровольцев в качестве шаблона для печати. Оба органа были помещены в тело грызуна и успешно прижились в нем, полностью покрывшись изнутри сосудами.

 

Пока эта технология не совсем готова для медицинского использования – ее еще предстоит проверить в клинических испытаниях, однако Атала и его коллеги уверены, что им удастся быстро вывести ее в медицинскую практику.