Como os seres humanos da impressão 3D podem ser possíveis algum dia

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A impressão 3D é toda a raiva agora; as pessoas estão imprimindo peças de máquinas, estátuas de cosplayers Sua próxima lembrança da convenção? Uma estátua impressa em 3D de você!Em convenções nerds, o Zero Point 3D digitaliza os cosplayers em seu sistema como modelos digitais que podem ser impressos em vários tamanhos. consulte Mais informação , casas modelo e até mãos protéticas que se parecem com as de Iron Man. Mas talvez a coisa mais interessante que está sendo impressa atualmente seja o tecido humano.

Como funciona? O que pode ser impresso? E será capaz de imprimir um ser humano completo? Vamos ver o que a tecnologia e a ciência têm a dizer.

Bioprinting

O processo de impressão de tecidos é chamado bioprinting, e as técnicas por trás dele são bastante impressionantes.

Primeiro, as células são retiradas de um doador e inseridas em uma cultura que lhes permite se multiplicar. Depois que células suficientes crescem, elas são carregadas no cartucho da impressora. Então, eles são deitados como

qualquer outro material usado em uma impressora 3D O que é a impressão 3D e como exatamente funciona?Imagine se você pudesse imprimir objetos tridimensionais diretamente de uma impressora em sua casa. Quando eu era criança na escola primária, pensei que seria incrível se eu pudesse imprimir pizzas ... consulte Mais informação . A estrutura é construída camada por camada, com camadas alternadas de células e um material estruturante, que pode ser um gel à base de água ou uma substância à base de açúcar (às vezes, andaimes artificiais também são usados ​​para ajudar a criar o formato adequado da peça que está sendo impresso).

Após a impressão do tecido, as camadas das células começam a crescer juntas, fechando as lacunas entre elas e preenchendo a estrutura pretendida do tecido. Depois que as células se fundem e amadurecem, o tecido está pronto para a experimentação no laboratório ou para ser transplantado para um humano, geralmente a pessoa que doou as células em primeiro lugar.

Uma das grandes vantagens dos tecidos de bioimpressão sobre o processo de transplante padrão é que o tecido é criado com células da corpo do paciente, reduzindo significativamente as chances de rejeição, uma condição que resulta do corpo não reconhecer o implante tecido. Isso pode causar grandes problemas, e a comunidade médica está bastante empolgada com o potencial da impressão 3D na redução da incidência de rejeição.

Então, o que foi bioprintado? Vasos sanguíneos, ossos (incluindo um crânio), traquéia, bexigas, válvulas cardíacas, pele e até uma orelha foram criados com sucesso com esse método. Uma equipe na China criou rins pequenos que funcionaram por quatro meses. Mas os cientistas têm uma visão muito maior. Alguns pesquisadores começaram a imprimir tecido hepático, embora a impressão de um fígado inteiro ainda esteja estimada em dez dias.

E um grupo está trabalhando na impressão 3D de um coração humano.

A borda da tecnologia de bioprinting de hoje

A equipe, sediada na Universidade de Louisville e liderada pelo biólogo celular Dr. Stuart Williams, diz que o coração "bioficial" seria uma combinação de fatores naturais e naturais. materiais artificiais e provavelmente seria usado para transplante em pessoas que sofrem de insuficiência cardíaca que não são candidatas a corações artificiais tradicionais, como crianças.

Ele prevê que sua equipe será capaz de reunir um coração inteiro em três a cinco anos e que testes em humanos poderão começar dentro de uma década.

Se você pensa em construir um avião, o que você faz é construir peças individuais e depois montar. Estamos fazendo exatamente a mesma coisa com o coração bioficial.
- Dr. Stuart Williams

A equipe está buscando uma janela de sete dias desde o momento em que a equipe médica colhe 50 CCs de gordura de um paciente (do tamanho de duas bolas de golfe) até o momento em que o coração é impresso. Apenas sete dias para criar um coração totalmente novo. Em teoria, esse coração será usado para substituir qualquer meio artificial que esteja sendo usado atualmente para manter o coração do paciente.

O futuro

Portanto, se podemos imprimir ossos, vasos sanguíneos, órgãos e pele, não faz sentido que a próxima coisa a se pensar seja a impressão de um ser humano completo? Parece ficção científica, mas, como vimos, ficção científica e realidade tendem a não diferir tanto quanto esperamos Seres biônicos: a tecnologia do exoesqueleto está redefinindo limitesA pesquisa do exoesqueleto está em andamento há mais de um século, resultando em vários protótipos viáveis. Surpreendentemente, porém, eles se concentram menos na força sobre-humana e mais na melhoria da resistência e da qualidade de vida. consulte Mais informação as vezes. Suspenda sua descrença por alguns minutos e vamos realizar um experimento mental.

A impressão 3D de um ser humano, se possível, ainda está longe. Imprimir um fígado e um coração é uma coisa, mas imprimir um corpo inteiro é completamente outra. Embora 50 CCs de gordura sejam suficientes para imprimir a maioria dos vasos sanguíneos do coração, há uma enorme quantidade de material no ser humano corpo, o que significa que não apenas precisamos encontrar uma maneira de cultivar material suficiente, mas também temos dificuldade em mapear tudo corretamente.

Dê uma olhada rápida em qualquer livro de anatomia e você verá que existem milhares de pequenos pedaços que se encaixam perfeitamente no corpo humano que funciona corretamente.

Com o quão longe a modelagem por computador chegou, não é difícil imaginar que, eventualmente, seremos capazes de mapear todo o corpo humano. Mapeamos todo o genoma humano, descobrimos maneiras de usar lasers para digitalizar imagens 3D de pessoas e desenvolvemos novas tecnologias médicas o tempo todo. Simulamos partes totalmente do cérebro. E isso nos leva à questão maior.

Comparado com o cérebro, o resto do corpo é brincadeira de criança. Existem 100 bilhões de neurônios e 100 trilhões de sinapses em um cérebro humano comum. Ser capaz de imprimir muitos neurônios, muito menos conectá-los todos da maneira correta, será extremamente difícil. Indiscutivelmente nem entendemos o que é consciência Máquinas pensantes: o que a neurociência e a inteligência artificial podem nos ensinar sobre a consciênciaA construção de máquinas e software artificialmente inteligentes pode nos ensinar sobre o funcionamento da consciência e a natureza da própria mente humana? consulte Mais informação .

Os médicos imprimiram uma réplica do cérebro para ajudá-los a se preparar para a cirurgia e imprimiram uma grande quantidade modelo de neurônio, mas, na verdade, chegar a esse nível de detalhe está muito além de qualquer coisa que já tenhamos feito.

Claro, você poderia substituir o cérebro por um computador, mas ainda seria necessário imprimir o sistema nervoso, que também seria um desafio, especialmente quando se trata de algo como nervos ópticos, que precisam funcionar perfeitamente para ter qualquer usar.

Isso pode ser feito?

impressao 3D 5 incríveis aplicativos de impressão 3D que você precisa ver para acreditarO que você faria com uma impressora 3D? Se as pessoas que desenvolvem esses aplicativos têm algo a dizer sobre isso, você pode se surpreender. consulte Mais informação um ser humano, se isso acontecer, provavelmente acontecerá no futuro - muito mais longe do que qualquer leitor deste artigo provavelmente verá.

Isso exigirá uma enorme quantidade de avanço biotecnológico e algumas mudanças radicais na maneira como pensamos sobre a tecnologia e o corpo humano. Isso pode ser feito? Hesito em dizer "não", porque há exemplos ao nosso redor de coisas que alguém disse uma vez que não podiam ser feitas. Impressão 3D em si era ficção científica Guia do iniciante para impressão 3DA impressão 3D deveria ser a nova "Revolução Industrial". Ainda não dominou o mundo, mas estou aqui para falar sobre tudo o que você precisa saber para começar. consulte Mais informação até recentemente. Se há uma coisa que sabemos sobre a humanidade, é que constantemente nos surpreendemos.

O que você acha? Veremos um corpo humano impresso em 3D? Que usos isso poderia servir? Deveríamos até imprimir órgãos humanos (nem todo mundo pensa assim)? Compartilhe seus pensamentos abaixo!

Créditos de imagem: impressora 3d Via Shutterstock, Imagem virtual do coração humano com eletrocardiograma, esqueleto humano da vista posterior e anterior - quadro didático de anatomia do sistema ósseo e muscular humano via Shutterstock.