Mesin Ini Mencetak Objek 3D Menggunakan Tisu Manusia

3D-print-jel

Mesin yang boleh mencetak objek 3D bukanlah sesuatu yang baru. Tapi, apa yang unik tentang mesin ini adalah objek yang dicetak nampak seperti tergantung di udara setelah dicetak. Selain itu, bahan yang keluar dari jarum mesin itu adalah tisu hidup manusia.

Mesin 3D print tersebut telah diperkenalkan di Universiti Florida baru-baru ini oleh sekumpulan jurutera dan penyelidik biomedikal yang diketuai oleh Tapomoy Bhattacharjee dan Thomas Angelini. Gel granular yang merupakan sejenis bahan dalam keadaan di antara cecair dan pepejal di gunakan sebagai penyokong objek 3D yang dicetak oleh mesin ini. Berdasarkan kertas kajian mereka yang baru sahaja diterbitkan dalam Science Advances, mereka sebelum ini telah cuba untuk mencetak di dalam bahan lembut lain seperti silikon dan gel hidro, tetapi bahan itu tidak dapat memegang objek yang dicetak dengan baik semasa proses pencetakan. Ini menyebabkan objek yang telah dicetak di dalam bentuk yang kucar-kacir.

Sebagai ujian untuk mesin 3D print mereka ini, mereka telah berjaya mencetak seekor obor-obor silikon dan satu sistem jaringan urat yang tergantung dan dibuat sepenuhnya dari sel saluran darah manusia. Mesin mereka ini dikatakan boleh mencetak objek pada resolusi sehalus 1 mikrometer — bersamaan dengan 1 peratus ketebalan sehelai rambut manusia.

Konsep 3D print terbenam ( embedded) ini adalah satu konsep yang telah lama difikirkan oleh para saintis untuk dihasilkan. Ini kerana apabila terdapat sejenis bahan yang boleh menyokong objek yang dicetak, rupa bentuk objek yang dihasilkan adalah benar-benar bebas (free-form).

Tiada bahan yang berjaya dijumpai sebagai bahan yang sesuai untuk sokongan objek yang dicetak bagi konsep 3D print ini sehingga kajian terbaru ini. Kumpulan jurutera dan penyelidik ini menggunakan gel granular yang baru-baru sahaja difahami isi kandungannya sebagai bahan sokongan mesin pencetak mereka.

Apabila tidak bergerak, gel granular ini berkelakuan seperti pepejal dan mampu menyokong objek yang dicetak dengan stabil. Tetapi apabila jarum mesin pencetak itu bergerak melalui gel tersebut, ia bertindak seperti separa cecair hanya di sekeliling jarum tersebut. Ini membolehkan jarum mesin itu bergerak dengan lancar semasa proses pencetakan tanpa mengganggu gel yang di kawasan lain atau objek yang dicetak itu.

Apabila selesai dicetak, gel tersebut boleh dialihkan dengan membasuh objek 3D yang dihasilkan dan hanya meninggalkan objek 3D yang dicetak itu.

Menurut kajian yang dilakukan itu, sel bukan sahaja boleh hidup di dalam gel granular, malah boleh membesar di dalam gel tersebut. Dengan ini, Angelini meramalkan bahawa penyelidik kanser pada masa depan boleh mengkaji ribuan ketumbuhan (tumor) kanser dengan mengkaji pembesaran sel tersebut di dalam gel granular dan bukannya di dalam ribuan tikus makmal seperti sekarang.

Satu lagi aplikasi menarik yang boleh digunakan oleh mesin 3D print ini — bantu pakar bedah otak untuk berlatih sebelum melakukan pembedahan. Dari hasil imbasan MRI atau CTI ketumbuhan otak dan kawasan otak di sekeliling ketumbuhan tersebut, Angelini mengatakan bahawa ketumbuhan dan kawasan sekelilingnya itu boleh dicetak dalam bentuk 3D dengan bahan yang selembut otak sebenar. Pakar bedah itu kemudiannya boleh berlatih dengan otak yang dicetak itu berkali-kali sehingga dia yakin untuk melalukan pembedahan tersebut.

“Selamat pagi, saya sudah pun berlatih melakukan pembedahan ke atas otak anda ini sebanyak lima kali. Anda tidak perlu risau.” Bayangkan pakar bedah anda berkata begitu kepada anda sebelum pembedahan, kata Angelini.

Sumber : Popular Mechanics, Science Advances