Bart Taylor mengalami masa-masa sulit dengan pembedahan tikus di sekolah menengahnya. Kulitnya teriritasi oleh bahan pengawet formalin yang bocor melalui air mata di sarung tangannya, matanya berair dan indra penciumannya rusak selama seminggu. Dia kemudian gagal dalam tes anatomi. Dia marah bahwa seekor tikus mati untuk pendidikannya, dan dia tidak benar-benar belajar banyak dari pengalaman itu.
Lebih dari satu dekade kemudian, setelah mengatasi ketidaksukaannya terhadap duodenums, Taylor mengambil tikus secara profesional sebagai teknisi nekropsi untuk sebuah lembaga penelitian medis, ketika ia membeli printer 3D PrintrBot miliknya sendiri. Lama terpesona dengan kemungkinan fabrikasi di rumah, ia baru saja selesai merakit rig baru di rumahnya di Silver Spring, Maryland. Tapi dia bingung. Apa yang sebenarnya dia lakukan dengan itu?
Merasa gegabah, dia mencetak palu mainan untuk putrinya. Itu jelas tidak akan memotongnya dalam kategori "menguntungkan". Maka Taylor berpaling kepada istrinya, Tara Whittle, seorang ahli biologi margasatwa, untuk mencari ide. Dia menyarankan agar dia mencetak model binatang yang benar-benar hidup.
Itu diklik. Tikus, katak, babi janin, dan hewan kecil lainnya adalah standar untuk pembedahan biologi dasar — tetapi tidak ada alternatif fisik langsung untuk spesimen yang diawetkan. Program komputer hanya bisa sejauh ini untuk memberikan representasi yang baik. Hilang sudah bau, bahan kimia, hewan mati.
“Kita dapat mencetak hewan dan menyusun lapisan-lapisannya sehingga terasa seperti jaringan asli, dan membuat model yang dapat dibedah tanpa harus memakai sarung tangan, menggunakan alat tajam, atau membunuh binatang, ” kata Taylor.
Tara Whittle, Bart Taylor dan putri mereka di ruang kerja mereka. (NecropSynth) Bulan lalu, pasangan ini mendirikan sebuah startup, dijuluki NecropSynth, untuk membuat ide yang bagus. Mereka percaya bahwa mereka dapat membuat pendidikan ilmiah yang berkualitas lebih mudah diakses, mengurangi paparan siswa terhadap bahan kimia berbahaya dan mungkin menghilangkan penggunaan apa yang mereka anggap bahan dipertanyakan secara etis di laboratorium sains.
Dan lebih murah dari seember tikus. Dengan printer 3D dan filamen plastik menjadi lebih di mana-mana dan terjangkau, Taylor berpikir akan jauh lebih ekonomis untuk menggunakan model daur ulang. Dia memperkirakan setiap tikus yang dicetak dapat berharga $ 2 hingga $ 3, dibandingkan dengan $ 8 hingga $ 12 per tikus dari perusahaan pemasok biologis. National Anti-Vivisection Society melaporkan bahwa 84 persen guru biologi pra-perguruan tinggi di Amerika Serikat menggunakan diseksi di ruang kelas, yang berjumlah sekitar 6 hingga 12 juta spesimen. Taylor dan Whittle menyebut prototipe mereka SynthDawley, anggukan pada tikus Sprague Dawley, tikus albino mata-merah yang ada di mana-mana yang digunakan dalam berbagai studi biomedis.
Array printernya saat ini termasuk PrintrBot untai tunggal asli - pembuat perangkat memiliki tujuan yang dinyatakan untuk mendapatkan setidaknya satu printer 3D di setiap sekolah di seluruh Amerika Serikat - serta printer yang lebih canggih yang dapat menghasilkan objek dari dua yang berbeda. bahan pada saat yang sama. Ini memungkinkan untuk pembuatan anatomi yang rumit, sehingga selama pembedahan, "tulang" dapat dibuat dari bahan yang lebih keras daripada "otot" di sekitarnya, misalnya.
Taylor dan Whittle mencetak sistem pembuluh darah tikus itu. (NecropSynth) Taylor dan Whittle ingin mencetak sistem vaskular, saraf, dan gastrointestinal sebagai saluran berlubang yang dapat disuntikkan oleh pendidik dengan gel berwarna untuk menyoroti struktur tersebut; tikus yang disiapkan dengan cara ini dari pemasok dapat berharga lebih dari $ 25 per spesimen individu.
“Kami berpikir bahwa mengurangi biaya membuatnya agar pendidikan jauh lebih terbuka. Ini dapat membantu menjembatani kesenjangan yang diletakkan oleh kelas sosial ekonomi antara sekolah yang mungkin tidak mampu membeli spesimen biologis dan peralatan diseksi [dan yang bisa], ”kata Taylor.
Pada pekan lalu National Maker Faire di Washington, DC, Taylor dan Whittle menampilkan versi awal cangkang yang mereka harapkan akan digunakan untuk tubuh tikus dan menunjukkan beberapa skema SketchUp Pro yang mereka miliki untuk bagian tubuh lainnya. Extruder kepala ganda mereka tidak berfungsi malam sebelum Faire, tetapi selama sesi hari Jumat, PrintrBot kecil mereka yang tepercaya sibuk mencetak beberapa urat nadi.
“Semua orang menyukai ide kami, ” Whittle mengatakan tentang umpan balik yang mereka terima dari peserta Faire. "Mereka semua mengakui masalah penganggaran dan keselamatan dan model non-standar yang digunakan di ruang kelas."
Dalam penelitian medis, tikus harus distandarisasi, dibesarkan dengan hati-hati sehingga mereka sama mirip satu sama lain, sehingga penelitian dapat direproduksi dan diverifikasi oleh rekan-rekan. Tikus yang digunakan untuk biologi sekolah menengah tidak begitu murni: Hewan untuk diseksi biologi dasar bisa jantan atau betina, hamil atau bahkan berpenyakit. Seorang guru biologi yang mampir di meja NecropSynth mengeluhkan fakta bahwa murid-muridnya mengalami kesulitan besar mengidentifikasi jeroan katak belajar mereka karena mereka penuh dengan kista.
"Dengan ini, kami dapat menyediakan model standar, " kata Whittle. "Kamu akan tahu persis apa yang kamu lihat."
Mike Burdsall, seorang guru biologi 30 tahun dan ketua departemen sains di Danville Community High School di Danville, Indiana, berpendapat bahwa tikus sintetis akan menjadi sumber daya yang tak ternilai.
"Banyak sekolah telah mengurangi pembedahan, yang merupakan alat pembelajaran yang hebat, " tulis Burdsall dalam email. "Dengan 'tikus' baru ini, lebih banyak sekolah akan dapat melakukan pembedahan. Siswa tidak akan dapat memilih keluar dari laboratorium karena keberatan. Tapi aku perlu membedah ini untuk melihat seberapa baik mereka meniru hal yang sebenarnya."
Beberapa orang menyatakan keraguan bahwa pembedahan yang tepat dapat dilakukan pada tikus sintetis dan bahwa Taylor dan Whittle tidak ingin mengambil untung dari desain mereka. Mereka berencana membuat semua skema mereka gratis untuk umum, begitu mereka selesai — semoga pada musim dingin yang akan datang ini.
“Beberapa orang tidak bisa mempercayainya. Kami tidak ingin menjual ini, ”Whittle tertawa.
Keduanya mulai dengan tikus, karena mereka paling akrab dengan anatominya. Menjual model jadi atau memperluas desain mereka ke hewan lain masih jauh, kata Taylor.
"Saat ini saya ingin fokus untuk mendapatkan desain yang benar-benar punya nyali di dalamnya, " tambahnya.
