Как правило, 3D принтеры используются для печати механических деталей и фигурок, однако они могут быть полезными и в медицине. В 2014 году был создан прототип устройства для печати больших листов человеческой кожи, которые можно было разрезать и использовать для восстановления плоти пациентов с серьезными ранами. За прошедшее время эта технология сильно шагнула вперед — исследователи из Института регенеративной медицины Уэйк Фореста создали устройство, которое способно наносить новую кожу непосредственно на пораженные участки тела.

Сообщается, что оно имеет достаточно компактные размеры, чтобы его можно было перемещать между больничными палатами. Его легко можно поставить рядом с кроватью, чтобы любой пациент мог спокойно лежать, пока принтер выполняет свою работу. Он оснащен специальными насадками, которые и наносят «биологические чернила» на раненную плоть.

В качестве печатной основы используется материал, созданный на образцах здоровой кожи человека. В частности, хирурги используют два вида клеток: строящие структуру для заживления ран фибробласты, и кератиноциты — основные клетки, которые мы видим на внешней стороне кожи. Благодаря использованию родных клеток пациентов, новый материал не отторгается их организмами. Совместимая с 3D принтером смесь образуется в ходе смешивания клеток с гидрогелем.

В отличие от медицинских принтеров прошлых лет, перед началом работы новинка изучает структуру раны и выявляет ее глубокие части. В первую очередь он заполняет эти углубления фибробластами, и только потом покрывает рану кератиноцитами. Такой подход заметно ускоряет процесс заживления — опыт на мышах доказал, что восстановление начинается из центра раны, и это отличный результат.

Исследователи намерены провести клинические испытания на людях. Они считают, что принтер сможет широко применяться при лечении людей с сильными ожогами и другими сильными ранами, которые не могут зажить самостоятельно.

Некоторые люди с самого детства знают, что такое перелом костей, и как долго проходит процесс их сращивания. К счастью, ученые со всего мира постоянно ищут способы ускорения лечения — в начале марта мы рассказывали как исследователи из Университета Карнеги-Меллона решили использовать для этого графен. В лечении переломов также весьма полезна технология 3D-печати — существуют материалы, которые помогают костным клеткам быстро и правильно размножаться. Недавно ученые из университетов Мэриленда и Техаса серьезно усовершенствовали эту технологию.

По своей сути напечатанные на 3D-принтере материалы выполняют роль строительных лесов. Они имплантируются в место повреждения и помогают костным клеткам правильно и быстро размножаться и перемещаться от соседней кости к поврежденной. В конце концов, клетки полностью вытесняют постепенно растворяющийся материал, и кость становится здоровой и крепкой.

До сих пор эта технология не могла применяться при лечении остеохондральной ткани, которая присутствует в длинных костей рук и ног. Дело в том, что на каждом их конце есть слой гладкого сжимаемого хряща, который постепенно переходит в твердую кость. Таким образом технология, эффективная для сращивания однородных костей, не может быть применена для сращивания неоднородных.

Это было невозможно до тех пор, пока исследователи не создали материал со структурой, похожей на остеохондральную ткань. Он частично состоит из мягкого полимера с хрящевидной консистенцией, которая постепенно переходит в твердую керамику в виде кости. Содержащиеся в них поры позволяют хрящу и костным клеткам постепенно мигрировать в них, учитывая наличие кровеносных сосудов.

Следующий шаг для исследователей — создать материалы, которые предназначены специально для конкретных видов травм. Как правило, сложные травмы неоднородных костей возникают у спортсменов, но исследователи напоминают, что с ними могут столкнуться и обычные люди.

Пекинская архитектурная школа университета Цинхуа напечатала из бетона на 3D принтере мост длиной 26,3 метра. Об этом пишет Dezeen.

Утверждается, что пешеходный мост шириной 3,6 метра, проложенный через канал в районе Баошань, стал самым протяженным в мире сооружением такого рода. Авторы проекта повторили арочную форму самого старого, 1400-летнего китайского моста Аньцзи.

По словам дизайнеров, напечатать мост оказалось на треть дешевле в сравнении с традиционным возведением. Сэкономить удалось за счет отсутствия арматуры и обрешетки.

Одноарочный мост построен из полиэтиленового фибробетона с добавками. Он состоит из 176 бетонных блоков, напечатанных с использованием двух систем 3D печати с роботизированной рукой. На печать всех элементов ушло 450 часов.

В мост встроена система мониторинга, которая будет фиксировать деформацию бетона с течением времени.