นักวิทยาศาสตร์หรัฐฯ ใช้เครื่องพิมพ์ 3D พิมพ์ “ลิ้นหัวใจ” ด้วยคอลลาเจน

นักวิทยาศาสตร์หรัฐฯ ใช้เครื่องพิมพ์ 3D พิมพ์ “ลิ้นหัวใจ” ด้วยคอลลาเจน

นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ประสบความสำเร็จในการใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ ผลิตชิ้นส่วนหัวใจที่สำคัญอย่าง “ลิ้นหัวใจ” จากคอลลาเจน คาดหวังในอนาคตจะผลิตหัวใจได้ทั้งดวง

นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ใช้เครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติที่ดัดแปลงมาจากเครื่อง Flashforge Creator Pro ผลิตลิ้นหัวใจที่เป็นชิ้นส่วนทำงานของหัวใจที่สำคัญ โดยใช้คอลลาเจนซึ่งเป็นโปรตีนที่มีอยู่เหลือเฝือเป็นวัตถุดิบ และยังมีความละเอียดสูงสุดในระดับที่ไม่เคยมีใครทำได้มาก่อน 

กระบวนการผลิตนี้ได้เผยแพร่ลงวารสารไซน์ (Science) โดยชิ้นส่วนลิ้นหัวใจที่ผลิตได้สามารถฝังตัวเข้ากับเซลล์มีชีวิตและเส้นเลือดที่มีความละเอียด 20 ไมโครเมตร ซึ่งเล็กกว่าโครงการสร้างพลาสติกที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ

“เราโชว์ให้ดูได้ว่าคุณสามารถพิมพ์ลิ้นหัวใจสามมิติจากคอลลาเจนได้จริงๆ เรายังไม่ได้ทดลองใส่ในสัตว์ แต่เราสร้างระบบที่จำลองแรงดันและการไหลของเลือดในอัตราเดียวกับร่างกายมนุษย์ได้ และเราก็ใส่ลิ้นหัวใจนี้เข้าไปในระบบ และมันก็ได้ผล” อดัม ไฟน์เบิร์ก (Adam Feinberg) ศาสตราจารย์ด้านวิทศวกรรมการแพทย์ จากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน (Carnegie Mellon University) สหรัฐฯ ซึ่งเป็นผู้ร่วมวิจัยและเขียนรายงานลงวารสารวิชาการ บอกเอเอฟพี

ทั้งนี้ ทีมวิจัยได้ใช้ MRI สแกนหัวใจเพื่อผลิตซ้ำชิ้นส่วนจำเพาะของผู้ป่วย จนได้ลิ้นที่เต้นเป็นจังหวะและมีการเปิด-ปิดได้เหมือนลิ้นหัวใจ 

เอเอฟพียังย้อนไปถึงงานวิจัยก่อนหน้านี้ของทีมวิจัยอิสราเอลเมื่อเดือน เม.ย.ที่ผ่านมา ซึ่งเผยว่าสามารถพิมพ์หัวใจสามมิติที่มีเนื้อเยื่อและเส้นเลือดของมนุษย์ แต่อวัยวะดังกล่าวไม่สามารถทำหน้าที่ปั้มเลือดได้ 

นักวิทยาศาสตร์พยายามเอาชนะอุปสรรคในการผลิตชิ้นส่วนหัวใจ โดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงค่า pH อย่างฉับพลัน ซึ่งเป็นเหตุให้คอลลาเจนนั้นกลายเป็นของแข็งตามการควบคุมได้อย่างแม่นยำ 

ไฟน์เบิร์กบอกว่าลิ้นหัวใจที่ได้นี้เป็นรุ่นแรกๆ และอะไรก็ตามที่เราผลิตออกมาด้วยเทคนิคทางวิศวกรรมนั้น โดยปกติก็ดีขึ้นเรื่อยๆ อยู่แล้ว โดยเทคนิคที่พวกเขาใช้เรียกสั้นๆ ว่า “เฟรช” (FRESH: Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) เป็นเทคนิคที่ช่วยให้คอลลาเจนพอกพูนขึ้นทีละชั้นๆ เมื่อแช่อยู่ในอ่างเจลหล่อเลี้ยง ซึ่งเจลจะละลายเมื่อให้ความร้อนเพิ่มจากอุณหภูมิห้องขึ้นไปถึงอุณหภูมิร่างกาย แล้วเหลือไว้เพียงอวัยวะที่ไม่เสียหาย 

สำหรับงานพิมพ์อวัยวะนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์เปิดให้เป็นงานสาธารณะที่ห้องปฏิบัติการอื่นๆ สามารถนำเทคนิคเดียวกันนี้ไปทดลองซ้ำเพื่อผลิตชิ้นส่วนหัวใจแบบเดียวกันได้

ในคำวิจารณ์ของวิศวกรชีวการแพทย์ 2 คน ที่ปรากฏในวารสารไซน์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมกับงานวิจัยนี้ คือ ควีนี แดสกุปตา (Queeny Dasgupta) และลอเรน แบล็ก (Lauren Black) จากมหาวิทยาลัยทัฟท์ส (Tufts University) ระบุว่า เคยมีการสาธิตพิมพ์ระบบเลือดหรือการพิมพ์คอลลาเจนมาก่อน แต่ไม่เคยมีตัวอย่างไหนที่มีความแม่นยำหรือละเอียดเท่าเทคนิคใหม่ที่นำเสนอนี้ 

พวกเขาเสริมว่าเทคนิคใหม่ยังสร้างโครงสร้างที่เพิ่มการอยู่รอดของเซลล์ได้อย่างยั่งยืน รวมถึงกระตุ้นการเกิดหลอดเลือดใหม่ด้วย แต่ก็ได้เตือนว่าการปรับปรุงการทำงานนั้นของอวัยวะนั้นยังเป็นสิ่งที่จำเป็น และเป้าหมายสุดท้ายคือการผลิตอวัยวะที่มีความละเอียดระดับ 1 ไมโครเมตร 

ในระยะยาวเทคนิคนี้อาจจะใช้พิมพ์หัวใจหรืออวัยวะอื่นได้ในสักวัน ซึ่งปัจจุบันมีคนหลายล้านคนทั่วโลกที่ต้องการหัวใจใหม่ ซึ่งความท้าทายคือการพิมพ์เนื้อเยื่อขนาดใหญ่ และบรรลุเป้าหมายในการผลิตได้ระดับอุตสาหกรรม รวมถึงกฎระเบียบที่จะอนุญาตให้นำอวัยวะนี้ไปทดลองในสัตว์ และมนุษย์ได้ต่อไป

 

ที่มา: ผู้จัดการออนไลน์

สร้างหัวฝักบัวรดน้ำ เพื่อยืดเวลาให้รดน้ำได้นานขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

สร้างหัวฝักบัวรดน้ำ เพื่อยืดเวลาให้รดน้ำได้นานขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

 

วันนี้เรามาออกแบบหัวฝักบัวรดน้ำต้นไม้กันครับเนื่องจากหัวเดิมได้หายไป วันนี้เราจะมาออกแบบหัวฝักบัวให้น้ำไหลได้น้อยและสามารถรดน้ำต้นไม้ ได้นานขึ้นกว่าเดิมกัน ดูจากรูปภาพเป็นการออกแบบง่ายๆ ไม่ยากแต่ออกแบบแล้วต้องไปเข้ากระบวนการผลิตแบบไหนถ้าจะให้ไปฉีดขึ้นรูปก็คงจะใช้ทุนสูงมาก หันมาใช้ประโยชน์จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติกันครับ งานที่ได้ก็สามารถนำไปใช้จริงได้เลยเพียงแค่เรามีไอเดียและความคิดสร้างสรรค์ ก็สามารถประดิษฐ์สิ่งใหม่ๆ หรือ ซ่อมแซมของเก่าที่มีอยู่ให้สมบูรณ์ดังเดิมก็เป็นเรื่องง่าย เพียงแค่เรามีเครื่องพิมพ์ 3 มิติครับ 

วันนี้เรามาพิมพ์ขึ้นรูป 3 มิติหัวฝักบัวรดน้ำกัน ออกแบบ 3D โดยโปรแกรม Solid Edge ST10 Classic และใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติรุ่น FlashForge Creator Pro ในการขึ้นรูปครับ

เรามาเริ่มออกแบบกันได้เลยครับ ^^

โดยโปรแกรมที่เราใช้ Solid Edge ST10 Classic มีความสามารถในการออกแบบ 3D ได้รวดเร็วและสะดวกและไม่มีความสลับซับซ้อนเนื่องจากมีโหมด Synchronous ทำให้รวดเร็วในการออกแบบยิ่งขึ้น

การออกแบบหัวฝักบัวรดน้ำให้มีประสิทธิภาพนั้นจำเป็นต้องมีระยะห่างให้น้ำได้ไหลผ่านที่เหมาะสมน้ำที่ไหลออกมาจะไหลออกมาเป็นเส้น และขนาดรูที่เหมาะสมนั้นจะทำให้การรดน้ำของเราสามารถรดน้ำต้นไม้ได้นานยิ่งขึ้น เมื่อออกแบบสำเร็จแล้วขั้นตอนต่อไปก็ Save Files เป็น .STL แล้วไปทำการแปลงไฟล์ก่อนเริ่มพิมพ์ได้เลยครับ

ชิ้นงานนี้ใช้ PLA เป็นวัสดุในการขึ้นรูปและอย่างที่เห็นครับงานลักษณะแบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ Support มาค้ำในส่วนต่างๆ เนื่องจากเครื่องพิมพ์สามารถขึ้นรูปได้ เมื่อตั้งค่าเสร็จแล้วก็พร้อมพิมพ์ขึ้นรูปแล้วครับ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เครื่องพิมพ์ที่ลูกค้าไว้วางใจเลือกใช้

เครื่องพิมพ์ที่ลูกค้าไว้วางใจเลือกใช้

วันนี้print3ddมีโอกาสได้มาสัมภาษณ์ ผศ.ดร.รามิล เกศวรกุล ซึ่งเป็นอาจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมการผลิต ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าฯพระนครเหนือ โดยทางคณะได้สั่งซื้อเครื่องพิมพ์สามมิติกับทางprint3ddมาก่อนหน้านี้แล้วหลายเครื่อง ไม่ว่าจะเป็น Flashforge creator,Flashforge finder,Flashforge Adventurer3,Full Scale max300 เป็นต้น 

โดยเนื้อหาการสัมภาษณ์วันนี้คือทางprint3ddอยากทราบว่าทางคณะวิศวกรรมการผลิตได้นำเครื่องพิมพ์สามมิติไปประยุกต์ใช้ในงานด้านไหนบ้าง โดยทางอ.รามิล ได้อธิบายว่าเครื่องพิมพ์สามมิติได้เข้ามามีส่วนช่วยในเรื่องการเรียนการสอนและงานวิจัยอย่างมาก เพราะสามารถพิมพ์งานที่มีความซับซ้อนได้ดี อีกทั้งยังมีต้นทุนในการพิมพ์งานที่ต่ำกว่าเครื่องพิมพ์ประเภทอื่นๆ 

 

โดยผลงานจากเครื่องพิมพ์สามมิติ มีดังนี้

-ใช้ในการเรียนการสอนเกี่ยวกับการสร้างงานต้นแบบต่างๆ เพื่อนำมาทดสอบก่อนนำไปสร้างเป็นของจริง เช่น กังหันน้ำ,ตัวคีบจับชิ้นงาน,อะไหล่และชิ้นส่วนต่างๆเป็นต้น

-Body drone   โดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติผลิตตัวBody ของdrone ซึ่งช่วยในเรื่องลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงได้อย่างมาก เพราะชิ้นส่วนของdroneส่วนใหญ่ทำขึ้นจากพลาสติก เมื่อมีชิ้นส่วนไหนเสียหายก็สามารถพิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติได้เลย 

-ผลงานล่าสุดคือเครื่องนับลูกกุ้งแบบพกพา โดยได้ทำวิจัยร่วมกับบริษัท ซึ่งตัวbodyของเครื่องสร้างจากเครื่องพิมพ์สามมิติทั้งหมด และใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ามาช่วยในการนับลูกกุ้ง ใช้เวลานับเพียง2วินาทีต่อ1ชุดตัวอย่าง(1ชุดตัวอย่างจะมีลูกกุ้งอยู่ 500-1,000ตัว) เร็วกว่าการใช้บุคลากรถึง300เท่า และประสิทธิภาพของการนับยังสามารถจำแนกวัตถุอื่นที่ไม่ใช่ลูกกุ้งได้ เช่น ผงคาร์บอน ตะกอนอาหารและเม็ดฝุ่นที่อาจเจือบนมากับน้ำได้ ทำให้ตัวเครื่องมีความแม่นยำถึง97% และส่งข้อมูลทางemailหรือlineได้อีกด้วย 

ประโยชน์ทางด้านเศรษฐกิจ

ในปี2559 สามารถลดการนำเข้าเครื่องนับลูกกุ้งจากต่างประเทศได้11,760,000บ.

ที่มา:คิดจากยอดซื้อในปีพ.ศ.2559 จำนวน21เครื่อง โดยราคาที่สั่งนำเข้าจากต่างประเทศเครื่องละ750,000บ. ถ้าคิดมูลค่านำเข้า เท่ากับ 21×750,000 = 15,750,000 บ.

เครื่องนับลูกกุ้งแบบพกพา เครื่องละ190,000บ. คิดมูล่า เท่ากับ21×190,000=3,990,000บ.

สามารถลดมูลค่าการนำเข้าในปี2559 ได้เท่ากับ15,750,000-3,990,000=11,760,00บาท

(อ้างอิงข้อมูลจากhttp://award.nia.or.th/th)

 

ซึ่งจะเห็นได้ว่าเครื่องพิมพ์สามมิติ เข้ามามีบทบาทต่อทุกสายงานเพราะสามารถเข้ามาช่วยในการสร้างงานที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น ทั้งนี้ตัวเครื่องยังมีราคาไม่แพงและใช้ต้นทุนที่ต่ำ ทางprint3dd ต้องขอขอบคุณ ผศ.ดร.รามิล เกศวรกุล ที่สละเวลามาสัมภาษณ์ในวันนี้ เพื่อนๆสามารถติดตามข่าวสารและเทคโนโลยีใหม่ๆได้ที่ www.print3dd.com

ลูกค้า: บริษัท อนันดา เทคโนโลยี จำกัด

ลูกค้า: บริษัท อนันดา เทคโนโลยี จำกัด

ขอขอบคุณ บริษัท อนันดา เทคโนโลยี จำกัด
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Creator Pro ไปใช้ในออกแบบ พัฒนา และผลิตสินค้าคุณภาพสูง

3D Printer : Flashforge Creator Pro

ลูกค้า: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

ลูกค้า: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

ขอขอบคุณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร วิทยาเขตเทเวศร์
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Hunter , Flashforge Creator Pro ไปใช้ในการเรียนการสอนของมหาวิทยาลัย

เครื่องพิมพ์สามมิติ: Flashforge Hunter , Flashforge Creator Pro

ลูกค้า: บริษัทเอสซีจี แพคเกจจิ้ง จำกัด (มหาชน)

ลูกค้า: บริษัทเอสซีจี แพคเกจจิ้ง จำกัด (มหาชน)

ขอขอบคุณ บริษัทเอสซีจี แพคเกจจิ้ง จำกัด (มหาชน)

ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Creator Pro 2 เครื่อง และเครื่องสแกนสามมิติ Einscan SE ไปใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มีคุณภาพดียิ่่งขึ้น

3D Printer : Flashforge Creator Pro

3D Scanner: Einscan SE

ลูกค้า: บริษัท วิทยุการบินแห่งประเทศไทย จำกัด

ลูกค้า: บริษัท วิทยุการบินแห่งประเทศไทย จำกัด

ขอขอบคุณ บริษัท วิทยุการบินแห่งประเทศไทย จำกัด
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Creator Pro เพื่อใช้ในกิจการของหน่วยงาน

3D Printer : Flashforge Creator Pro

ลูกค้า: มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

ลูกค้า: มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

ขอขอบคุณ คณะวิทยาศาตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Creator Pro เครื่องเพื่อใช้ในการเรียนการสอนของนักศึกษา

3D Printer : Flashforge Creator Pro

ลูกค้า: Ansell (Thailand) Ltd.

ลูกค้า: Ansell (Thailand) Ltd.

ขอขอบคุณ Ansell (Thailand) Ltd.
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Creator Pro เครื่องเพื่อใช้ในการพัฒนาสินค้าถุงมือยางของบริษัทฯ ให้มีคุณภาพมากขึ้น

3D Printer : Flashforge Creator Pro