Geek Monday EP20 : 3D Printing Organs กับอนาคตการปลูกถ่ายอวัยวะ

ความสำเร็จใหม่ในการทดลองพิมพ์เนื้อเยื่อหลอดเลือดจากเซลล์ที่มีชีวิต กำลังพัฒนาไปสู่การพิมพ์เนื้อเยื่อแบบ 3 มิติ โดยใช้เทคโนโลยี 3D Printing และในที่สุดมันจะนำไปสู่ความสามารถในการผลิตอวัยวะจากตัวอย่างเซลล์ขนาดเล็กเพื่อปลูกถ่ายในมนุษย์

ตัวอย่างงานวิจัยในเรื่อง การพิมพ์ 3 มิติ ของหัวใจมนุษย์ขนาดเล็ก ซึ่งหัวใจเล็ก ๆ ดังกล่าวมีโครงสร้างเช่นเดียวกับหัวใจขนาดเต็มที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ และกำลังเป็นก้าวสำคัญในการผลักดันเพื่อสร้างหัวใจเทียมที่มีศักยภาพสูงสำหรับการปลูกถ่ายให้กับมนุษย์ในอนาคต

และการใช้เทคโนโลยี 3D Printing กับความคิดใหม่ ๆ ซึ่งท้ายที่สุดจะผลิตสมองเทียมหรือไตเทียม เพื่อใช้ในการจัดการกับความต้องการจากผู้ป่วยทั่วโลกได้อย่างแน่นอน

และบางทีใน 10 ปีข้างหน้านั้นอาจมีเครื่องพิมพ์อวัยวะในโรงพยาบาลที่ดีที่สุดทั่วโลกและขั้นตอนการปลูกถ่ายด้วยอวัยวะที่สร้างขึ้นจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เหล่านี้ จะดำเนินเป็นประจำจนกลายเป็นเรื่องปรกติไปในที่สุดในอนาคตนั่นเองครับ

เลือกฟังกันได้เลยนะครับ อย่าลืมกด Follow ติดตาม PodCast ช่อง Geek Forever’s Podcast ของผมกันด้วยนะครับ    

ฟังผ่าน Podbean : 
https://tharadhol.podbean.com/e/geek-monday-ep20-3d-printing-organs-transplant/

ฟังผ่าน Google Podcast : 
https://podcasts.google.com/?feed=aHR0cHM6Ly90aGFyYWRob2wucG9kYmVhbi5jb20vZmVlZC54bWw&episode=dGhhcmFkaG9sLnBvZGJlYW4uY29tL2dlZWstbW9uZGF5LWVwMjAtM2QtcHJpbnRpbmctb3JnYW5zLXRyYW5zcGxhbnQtOWE0ZWNjNjQwNmZhN2QyNmYwYzJjMTJmMzY3NDI3YmI

ฟังผ่าน Spotify : 
https://open.spotify.com/episode/6C2TtrT50NKnfVax3rXOa6

ฟังผ่าน Youtube :
https://youtu.be/aiBjY3YzApo

มารู้จักการออกแบบหุ่นยนต์ที่สร้างมาเพื่อดูแลสิ่งแวดล้อมกันเถอะ

อาคารและแนวชายฝั่งสามารถตรวจสอบได้โดยกลุ่มหุ่นยนต์ที่สามารถซ่อมแซมได้แบบอิสระ ตามความคิดริเริ่มของบริษัท Startup จากเดนมาร์กที่ให้การสนับสนุนเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่จะมาแก้ไขปัญหาเรื่องสิ่งแวดล้อมทั่วโลก

ซึ่งความคิดริเริ่มดังกล่าวนี้เป็นความร่วมมือระหว่าง บริษัทจากเดนมาร์กที่มุ่งเน้นในเทคโนโลยีในอนาคต 3 บริษัท คือ GXN Innovationซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยของสถาปนิกที่ชื่อว่า 3XN ; แพลตฟอร์มที่ช่วยเหลือในการผลิตอย่างThe AM AM Hub ; และบริษัทMap Architects

การแก้ปัญหาเรื่องความเสื่อมของสภาพแวดล้อม

บริษัท ต่าง ๆ เชื่อว่าความท้าทายระดับโลก เช่น ปัญหาการกัดเซาะชายฝั่ง และการเสื่อมสภาพของโครงสร้างพื้นฐานทางชีวภาพในท้องทะเล สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

พวกเขามองเห็นกลุ่มยานยนต์แบบ 3D ที่สัญจรไปมาทั้งทางบก ทางอากาศและทางทะเล

หุ่นยนต์หกขาเป็นหนึ่งในแนวคิดที่จินตนาการโดย Break the Grid
หุ่นยนต์หกขาเป็นหนึ่งในแนวคิดที่จินตนาการโดย Break the Grid

“ การเพิ่มจำนวนเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อรับมือกับความท้าทายเหล่านี้อาจเป็นการปฏิวัติรูปแบบการผลิตของโลกเรา” ผู้ก่อตั้ง GXN อธิบาย

“ด้วยการเปิดใช้งานหุ่นยนต์ผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถที่จะคลาน ว่ายน้ำ และบินได้ จะทำให้เราสามารถรับมือกับภัยคุกคามด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นปัญหาเร่งด่วนที่มีอยู่ทั่วโลกด้วยต้นทุนที่ต่ำลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น”

หุ่นยนต์สามตัวสำหรับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

บริษัทได้ออกแบบแนวคิดที่แตกต่างกันสามแบบเพื่อจัดการกับกรณีการใช้งานแยกกันทั้งสามกรณี ซึ่งหุ่นยนต์เหล่านี้จะทำการสแกนสภาพแวดล้อมโดยอัตโนมัติเพื่อระบุพื้นที่ปัญหาและดำเนินการแก้ไขทันที

ซึ่งตัวอย่างแรกในการออกแบบหุ่นยนต์นั้น มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุใต้น้ำได้ เช่น การสร้างแนวปะการังเทียม หรือ โครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องแนวชายฝั่งจากการกัดเซาะและการให้ที่อยู่อาศัยสำหรับสิ่งมีชีวิตทางทะเล

หุ่นยนต์ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างแนวปะการังเทียมเพื่อป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง
หุ่นยนต์ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างแนวปะการังเทียมเพื่อป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง

มันจะทำงานโดยการพ่นทรายผสมจากพื้นมหาสมุทร และทำงานร่วมกับกาวที่ได้รับแรงบันดาลใจจากกาวธรรมชาติซึ่งผลิตจากหอยนางรมและสารที่ยึดเกาะได้แบบเปียก

ในขณะเดียวกันหุ่นยนต์หกขาจะวิ่งไปตามเมืองต่าง ๆ ทำการ Scan หา และซ่อมแซมรอยแตกขนาดเล็กในคอนกรีต ซึ่งช่วยลดความเสียหาย โดยจะสามารถแก้ไขได้ก่อนที่น้ำและออกซิเจนจะซึมเข้าไปข้างในซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนต่อไปนั่นเอง

ศักยภาพของวัสดุในการ “รักษาด้วยตัวเอง”

ทีมงาน Break the Grid จินตนาการว่าหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่บนบกเหล่านี้สามารถที่จะพิมพ์ฟิลเลอร์รูพรุนแบบ 3 มิติ ซึ่งจะผสมกับเชื้อรา trichoderma reesei ซึ่งมันจะช่วยในการก่อตัวของแคลเซียมคาร์บอเนต และทำให้การรักษาวัสดุได้ด้วยตนเองอย่างมีประสิทธิภาพ

หุ่นยนต์ตัวนี้สามารถลาดตระเวนบริเวณที่มีโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นคอนกรีตได้จากระยะไกลจากสภาพแวดล้อมแบบเมืองได้

หุ่นยนต์ที่ทำงานบนยอดตึกสูงเพื่อซ่อมแซมความเสียหาย
หุ่นยนต์ที่ทำงานบนยอดตึกสูงเพื่อซ่อมแซมความเสียหาย

แนวคิดที่สามคือ หุ่นยนต์โดรน ที่จะทำงานในรอบ ๆ ตัวอาคารขนาดใหญ่ ซึ่งเมื่ออาคารเหล่านี้เก่าและเสื่อมสภาพลง ทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานลดลง พวกโดรนเหล่านี้จะเข้ามาช่วยซ่อมแซมความเสียหาย

แนวคิดนี้นำมาจากการวิจัยวัสดุใหม่ที่ใช้แก้วและโพลีเมอร์ที่สามารถปรับแต่งได้ เพื่อสร้างฉนวนกันความร้อนบนโครงสร้างอาคารที่มีอยู่นั่นเอง

แนวคิดบนพื้นฐานของเทคโนโลยีที่ใหม่ ๆ

ในขณะที่การออกแบบของ Break the Grid นั้นเป็นเพียงแค่ทฤษฎี แต่ทั้งหมดก็ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นจริง ทีมยังได้ทำการแฮ็กเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีอยู่ เพื่อสร้างต้นแบบหุ่นยนต์ตามแนวคิดของพวกเขา

“ เราหวังว่าจะเป็นแรงบันดาลใจให้อุตสาหกรรมการผลิตต่าง ๆ ในปัจจุบันนั้นมองเห็นความเป็นไปได้ใหม่ ๆ ซึ่งจะต้องมีการผสมผสานการออกแบบและเทคโนโลยีเพื่อเปลี่ยนค่านิยมของพวกเราและปรับเปลี่ยนวิธีคิดในปัจจุบันของเรา” เขากล่าวเสริม

Break The Grid เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Moonshots ของ AM-Hub ของเดนมาร์กซึ่งมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีการผลิตแบบใหม่ ที่มีแนวคิดหลักว่าจะสามารถสร้างโลกที่ดีขึ้นได้อย่างไร

References : 
https://www.dezeen.com

Astro Robodog กับหุ่นยนต์ที่มีดวงตาที่น่ากลัวเหมือนมนุษย์

นักวิจัยจาก Florida Atlantic University (FAU) ได้สร้าง robodog ที่รวมส่วนที่ดีที่สุดทั้งหมดของเทคโนโลยีอย่าง Siri , การพิมพ์ 3 มิติและหุ่นยนต์ยุคใหม่ที่มีความว่องไวเช่น Boston Dynamics ‘SpotMini ขณะที่วิศวกรของ Astro ได้เพิ่มส่วนประกอบพิเศษลงในหุ่นยนต์ตัวนี้ นั่นคือ ดวงตาที่ดูน่ากลัวและเหมือนมนุษย์

โดเบอร์แมนพินเชอร์เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Deep Learning เพื่อ“ เรียนรู้จากประสบการณ์ในการทำงานเหมือนมนุษย์หรือในกรณีของมันก็คือเหล่างานที่เหมือนสุนัขนั่นเอง” 

ดวงตาที่่คล้ายมนุษย์
ดวงตาที่่คล้ายมนุษย์

Astro และหุ่นยนต์อื่น ๆ จำนวนหนึ่งยังคงอยู่ในการฝึกอบรมเพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ” แต่ในปัจจุบันสามารถตอบสนองต่อคำสั่งเช่น“ นั่ง”“ ยืน” และ“ นอนลง” นักวิจัยบอกว่า Astro จะเรียนรู้ที่จะทำสิ่งต่าง ๆ เช่นตอบสนองต่อสัญญาณมือในการตรวจจับสี และประสานงานกับโดรนได้

ผู้สร้าง Astro มีความทะเยอทะยานสูงในหุ่นยนต์ตัวใหม่นี้ “ การตรวจจับปืน วัตถุระเบิด และคราบเขม่าดินปืน เพื่อช่วยเหลือตำรวจทหารและเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย” พวกเขากล่าวว่ามันสามารถใช้เป็นสุนัขบริการสำหรับผู้พิการทางสายตาได้ด้วย และเป็นตัวช่วยแรก ๆ สำหรับภารกิจการค้นหาและช่วยเหลือ

แต่นักวิจัยอาจตั้งเป้าที่จะทำให้ Astro คล้ายมนุษย์มากขึ้น ในการแถลงข่าว Ata Sarajedini, Ph.D. , คณบดีวิทยาลัยชาร์ลส์อีชมิดท์ของ FAU อธิบายว่า “ Astro ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองมนุษย์และมันได้กลับมามีชีวิตอีกครั้ง ผ่านเทคโนโลยี Machine Learning และปัญญาประดิษฐ์ซึ่งพิสูจน์ได้ว่า มันจะกลายเป็นทรัพยากรที่ทรงคุณค่ามาก ๆ  ในการช่วยแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่สุดในโลก”

References : 
https://techxplore.com/news/2019-08-astro-robot-dog.html

3D Printing Organs กับอนาคตในการปลูกถ่ายอวัยวะสู่มนุษย์

ความสำเร็จใหม่ในการทดลองพิมพ์เนื้อเยื่อหลอดเลือดจากเซลล์ที่มีชีวิต กำลังพัฒนาไปสู่การพิมพ์เนื้อเยื่อแบบ 3 มิติ โดยใช้เทคโนโลยี 3D Printing และในที่สุดมันจะนำไปสู่ความสามารถในการผลิตอวัยวะจากตัวอย่างเซลล์ขนาดเล็กเพื่อปลูกถ่ายในมนุษย์

ปลายเดือนที่แล้ว Prellis Biologics ประกาศการระดมทุน 8.7 ล้านดอลลาร์และมีความก้าวหน้าที่สำคัญสำหรับการสร้างอวัยวะที่ใช้เทคโนโลยี 3D Printing ในขณะที่ บริษัท Volumetric Bio จากการวิจัยจากมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ทั่วโลก ได้เปิดเผยความก้าวหน้าที่สำคัญของเทคโนโลยีดังกล่าวเมื่อต้นปีนี้

ความสำเร็จใหม่จากบริษัท Prellis ทำให้ บริษัท สามารถเร่งระยะเวลาในเข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ ซึ่งรวมถึงการขายโครงสร้างเนื้อเยื่อของหลอดเลือดไปยังสถาบันการวิจัยต่าง ๆ ทั่วโลก และในอนาคตก็จะใช้เพื่อให้บริการปลูกถ่ายผิวหนังในการทำหลอดเลือดเพื่อผลิตอินซูลินสำหรับผู้ป่วยที่ต้องการได้ 

การสร้างเครื่องแยกหลอดเลือดที่ทำจากเซลล์ของผู้ป่วยเอ ได้เพิ่มโอกาสในการทำให้เทคโนโลยีดังกล่าวประสบความสำเร็จได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งการรักษาที่นำเสนอโดย Prellis นั้น สามารถเพิ่มคุณภาพชีวิตและทำให้อายุของคนที่รอไตเทียมยืนยาวขึ้นได้ จากคำสัมภาษณ์ของ Melanie Matheu ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Prellis  

ไม่กี่เดือนก่อนหน้านี้ทีมนักวิจัยนำโดยนักวิศวกรรมทาวด้านชีวภาพ Jordan Miller  จาก Rice University และ  Kelly Stevens แห่ง University of Washington (UW) ร่วมกับผู้ช่วยวิจัยจาก UW, Duke University, Rowan University และ บริษัท ออกแบบในด้านเทคโนโลยี 3D Printing ชื่อดังอย่าง Nervous System ได้เปิดเผยรูปแบบของ ถุงอากาศที่เลียนแบบการทำงานของปอดของมนุษย์ แบบจำลองสามารถส่งออกซิเจนไปยังหลอดเลือดรอบข้างได้ โดยสร้างเครือข่ายหลอดเลือดที่เลียนแบบทางเดินของร่างกายมนุษย์นั่นเอง

Dr. Alex Morgan ผู้อำนวยการหลักของ Khosla Ventures หนึ่งในกลุ่มผู้ลงทุนหลักของ Prellis กล่าวในแถลงการณ์ “ เทคโนโลยีของ Prellis ได้สร้างความสามารถที่จำเป็นต่อการสร้างเนื้อเยื่อขนาดใหญ่เหล่านี้ และด้วยการลงทุนของเราใน  Prellis เรากำลังสนับสนุนความคิดใหม่ ๆ ที่ท้ายที่สุดจะผลิตสมองเทียมหรือไตเทียม เพื่อใช้ในการจัดการกับความต้องการจากผู้ป่วยทั่วโลกได้อย่างแน่นอน”

References : 
https://techcrunch.com

สร้าง Lamborghini ทั้งคันด้วย เทคโนโลยี 3D Printing

ในรอบ 15 ปีที่ผ่านมาสมาคมภาพยนตร์แห่งอเมริกาเปิดตัวบริการสาธารณะที่เป็นการต่อต้านการละเมิดลิขสิทธิ์ซึ่งได้กลายเป็น meme ซึ่งมุ่งเป้าไปที่เหล่าผู้ที่ดาวน์โหลดสื่อออนไลน์ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นภาพยนตร์ เพลง อย่างผิดกฎหมาย

แต่ตอนนี้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) นั้นสามารถทำให้เรื่องที่เหลือเชื่อนั้นกลายเป็นจริงได้ นักฟิสิกส์ ที่มีนามว่า Sterling Backus ได้ทำการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสร้างรถยนต์เลียนแบบ Lamborghini Aventador -inspired supercar ในสนามหลังบ้านของเขาเอง โดยเขาและลูกชายของเขา ได้ทำงานกับโครงการนี้มาเกือบปีครึ่งแล้ว ซึ่งสเตอร์ลิงได้ใช้เงินประมาณ 20,000 เหรียญ ในโครงการดังกล่าว

Lamborghini จากเทคโนโลยี 3D Printing
Lamborghini จากเทคโนโลยี 3D Printing

ทั้งคู่ได้ทำการพิมพ์แผงตัวถัง ไฟหน้า และแม้แต่ช่องระบายอากาศจากพลาสติกหลากหลายชนิด เพื่อให้แน่ใจว่ารถปลอดภัยในการขับขี่ Sterling หุ้มชิ้นส่วนที่พิมพ์ไว้บางส่วนด้วยวัสดุที่เป็นคาร์บอนไฟเบอร์

ในทางเทคนิคแล้วรถไม่ได้ประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่พิมพ์แบบสามมิติทั้งหมด: เครื่องยนต์ตัวถังและชิ้นส่วนโครงสร้างอื่น ๆ ถูกสร้างมาแยกชิ้นกันโดยไม่ได้มาจากเครื่องพิมพ์สามมิติ

“วัตถุประสงค์ของเรานั้น จะสร้างมันมาเพื่อให้กลายเป็นสถานที่แสดงรถ ให้กับเหล่านักเรียนที่สนใจในโรงเรียนในท้องถิ่น ซึ่งการใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ อย่าง 3D Printing นั้นจะทำให้เด็ก ๆ สนใจในวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีวิศวกรรม, ศิลปะและคณิตศาสตร์เพิ่มมากขึ้น จากการได้เห็นรถคันนี้นั่นเอง” สเตอร์ลิงกล่าว

และเขามองว่ามันไม่ใช่การละเมิดลิขสิทธิ์ของบริษัทผลิตรถยนต์ Lamborghini

“ การออกแบบชิ้นส่วนขึ้นมีต้นแบบมาจาก Lamborghini Aventador ก็จริง แต่เราได้ปรับเปลี่ยนหลายส่วนอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อเพิ่มมิติในการออกแบบของเรา” สเตอร์ลิง กล่าวเสริม “ นอกจากนี้จะไม่มีการทำแม่พิมพ์ชิ้นส่วนต่าง ๆ และจะไม่มีการจำหน่ายโดยเด็ดขาด นี่เป็นเพียงโครงการทดลองและสร้างแรงบันดาลใจให้กับเด็ก ๆ เท่านั้น ไม่ใช่เป็นการสร้างมาเพื่อการขายอย่างแน่นอน”

References : 
https://www.3dprintingmedia.network/you-too-could-now-3d-print-a-lamborghini-aventador-at-home/