Un brutto incidente con l'elica di una barca ha asportato parte della mandibola di Akut-3, una tartaruga marina Caretta caretta che due mesi fa è stata recuperata e trasportata al Centro di ricerca, recupero e riabilitazione per le tartarughe marine dell'Università turca di Pamukkale.
Un becco nuovo di... titanio. Lo staff del centro ha subito commissionato all'azienda turca BTech Innovation la stampa 3D di una protesi in titanio. Dopo due mesi di studio e sviluppo del modello 3D, Akut-3 ha una nuova mandibola. L'operazione per l'innesto della protesi è durata due ore e mezza ed è stata condotta da un'equipe di chirurghi e veterinari, che dicono si tratti del primo intervento di questo tipo.
La tartaruga rimarrà in convalescenza e osservazione ancora per qualche tempo, ma il suo stato di salute è promettente e verrà riportata in mare non appena sarà in grado di nutrirsi autonomamente.
Nel video, in turco, potete vedere la tartaruga con il suo nuovo becco bionico:
Nel giro di qualche decennio le lunghe attese per i trapianti potrebbero essere solo un ricordo: gli organi "nuovi" da utilizzare in sostituzione di quelli danneggiati da malattie e incidenti verranno realizzati con speciali stampanti 3D direttamente nei laboratori degli ospedali, su misura per ogni paziente e senza problemi di compatibilità e rigetto.
Fantascienza? Probabilmente no (vedi Focus 251 - in digitale). Già oggi la tecnologia consente agli scienziati di stampare, anche se quasi sempre solo in via sperimentale, diversi organi umani o parti di essi. A costi contenuti e con macchinari che, in alcuni casi, potrebbero essere costruiti in casa da un un hobbysta di medio livello. Ecco quali.
Un bambino su 12.500 nasce affetto da microtia, una grave malformazione dell'orecchio esterno sulla quale oggi si interviene con la chirurgia tradizionale finalizzata alla ricostruzione della funzionalità e dell'estetica dell'organo.
I ricercatori della Cornell University hanno però messo a punto una metodologia che in poche settimane permette di avere a disposizione un orecchio nuovo di zecca pronto da essere impiantato nei piccoli pazienti.
L'organo viene disegnato al computer con un sistema CAD - lo stesso comunemente utilizzato nella progettazione industriale - e il modello, diviso in 7 parti, viene stampato con una stampante 3D. Il calco viene poi riempito con un gel a base di cartilagine ottenuta da bovini e topi. Nel giro di 3 mesi il tessuto avrà colonizzato interamente lo stampo e il nuovo orecchio sarà pronto per il trapianto.
Per saperne di più su questa tecnologia clicca qui.
Foto: © Foto: cortesia Cornell University
Messa a punto da un team di ricercatori della Washington State University, la stampa 3D delle ossa permette ogni anno a milioni di vittime di incidenti stradali di tornare a una vita normale.
I medici stampano l'impalcatura per l'osso artificiale utilizzando polvere di ceramica e lo stesso macchinario impiegato nell'industria meccanica per produrre le parti metalliche dei motori elettrici. Questa anima sintetica viene poi ricoperta con materiale plastico e cotta in un altoforno per circa 2 ore.
Una volta raffreddata, la struttura viene messa in coltura con cellule ossee umane che la colonizzano nel giro di 24 ore.
Questo procedimento permette di rimpiazzare ossa intere troppo rovinate per poter essere curate con i metodi tradizionali, ma anche parti più o meno grandi di un singolo osso. In questo caso una risonanza magnetica permette ai medici di avere l'esatta impronta della parte da ricostruire in modo da avere un'unione assolutamente perfetta tra l'osso del paziente e l'inserto artificiale.
La stampa 3D delle ossa di dinosauro
Foto: © Washington State University
Un team di scienziati del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine ha messo a punto un'innovativa tecnica per produrre lembi di pelle da utilizzare nei trapianti.
La ferita del paziente, quella che verrà ricoperta dal tessuto artifciale, viene prima scansionata e mappata per identificarne con precisione forme e spessori.
La pelle sintetica viene quindi prodotta utilizzando una speciale stampante simile a una comune inkjet dotata di diversi ugelli: uno secerne l'enzima trombina, indispensabile per la coagulazione del sangue, l'altro un mix di collagene e fibrogeno, una proteina sintetizzata dal fegato.
Sopra questi elementi la stampante deposita quindi uno strato di tessuto connettivo umano e infine uno strato di cheratinociti, il tipo cellulare più abbondante nella pelle dell'uomo.
Gli scienziati stanno ora lavorando a una versione portatile della loro biostampante da utilizzare nei luoghi degli incidenti e sui campi di battaglia.
Le più belle nanosculture 3D
Che pelle hai? Scopri il tuo fototipo
Foto: © Wake Forest Institute for Regenerative Medicine
Vasi sanguigni e capillari possono essere prodotti artificialmente utilizzando una stampante a basso costo, zucchero e polimeri vegetali. Il procedimento è stato sviluppato da un team di scienziati del MIT e della Pennsylvania University.
I ricercatori hanno realizzato uno speciale software per il controllo delle stampanti RepRap, macchine open source (se volete costruirvene una qui trovate le istruzioni) a basso costo per la modellazione 3D. Grazie a questo programma hanno stampato una rete di filamenti di zucchero e li hanno ricoperti con un polimero sintetico ottenuto dal mais. Hanno poi rivestito il tutto con cellule tissutali.
Infine hanno lavato con acqua i minuscoli tubicini così ottenuti per scioglierne l'anima di zucchero.
Il prossimo passo degli scienziati sarà quello di mettere a punto una tecnologia per produrre vasi più grandi e robusti come vene e arterie, indispensabili per arrivare, in futuro, alla stampa 3D di interi organi.
La bistecca che si stampa nella padella
Foto: © University of Pennsylvania e MIT
La stampa 3D potrebbe, nel giro di qualche anno, dare nuova speranza alle migliaia di persone che, in tutto il mondo, attendono da tempo un trapianto di rene. La tecnologia, per ora allo stato embrionale, è stata messa a punto dal Wake Forest Institute For Regenerative Medicine.
Una biostampante 3D deposita diversi strati di cellule renali (prelevate dal paziente tramite biopsia e coltivate per farle moltiplicare) su uno stampo realizzato in materiale sintetico biodegradabile. Il tutto viene poi impiantato nel paziente: man mano che le cellule colonizzeranno lo stampo, questo si dissolverà fino a scomparire completamente.
Volete vedere come si stampa un rene? In questo video, tratto da una conferenza Ted, Anthony Atala, uno scienziato del Wake Forest Institute, racconta e mostra come funziona questa affascinante tecnologia.
Foto: © Wake Forest Institute For Regenerative Medicine.
Paguro con Tailandia. I paguri terrestri sono tra i più grandi artropodi viventi. Alcune specie, per esempio il granchio del cocco (Birgus latro) possono arrivare a pesare fino a 4 kg. Questi crostacei utilizzano come guscio le conchiglie abbandonate da altri animali, ma anche artefatti di legno o di plastica. Aki Inomata, giovane designer e artista giapponese, ha pensato di regalare a questi curiosi animali dei gusci d'autore: strutture cave di plastica, realizzate con una stampante 3D, che raffigurano famosi skyline o altri edifici tipici, come quello di questa prima immagine, una tipica costruzione thailandese.
Foto: © Aki Inamata via spoon-tamago.com
Paguro con Santorini. Aki Inomata ha scansionato in 3D il guscio abbandonato da uno dei paguri del suo terrario: questa operazione, detta di reverse-engineering, che fa uso di laser, ultrasuoni e telecamere, permette di ottenere un file digitale da un oggetto reale. Sulla base del digitale, l'artista ha sviluppato le strutture che ha infine stampato in 3D nella plastica trasparente. Quando poi le ha messe a disposizione dei paguri, le nuove casette sono state prontamente occupate. In questa immagine un guscio ispirato all'isola greca di Santorini.
Foto: © Aki Inamata via spoon-tamago.com
Paguro con New York. Man mano che crescono, i paguri hanno il problema di trovare una nuova casa: conchiglie abbastanza grandi da ospitarli. Per questo non è raro vederli impegnati in furiose battaglie con altri paguri per la conquista di un alloggio. In questa immagine un guscio di classe replica lo skyline dei grattacieli di New York.
Foto: © Aki Inamata via spoon-tamago.com
Paguro con Port City. La città modello è nei pressi di Washington.
Foto: © Aki Inamata via spoon-tamago.com
Paguro con monastero. In questo caso il modello è l'imponente rifugio per pellegrini di un'isola greca. Auto, pizze, cellulari: altre applicazioni spettacolari della stampa 3D
Foto: © Aki Inamata via spoon-tamago.com
Paguro con Olanda. Mulini a vento per una nuova dimora. Auto, pizze, cellulari: altre applicazioni spettacolari della stampa 3D
Foto: © Aki Inamata via spoon-tamago.com
Stampare un cellulare i cui tasti abbiano scolpite parole in liguaggio braille: anche questo è possibile grazie a questa tecnologia, impiegata dalla compagnia inglese OwnFone. Al momento dell'acquisto, sul sito, si può scegliere di assegnare a ogni tasto un’etichetta che richiami direttamente un numero o una funzione preferita, in modo da semplificare la vita di chi ha problemi di vista o l'ha persa del tutto.
Foto: © OwnFone
Stampare un cellulare i cui tasti abbiano scolpite parole in liguaggio braille: anche questo è possibile grazie a questa tecnologia, impiegata dalla compagnia inglese OwnFone. Al momento dell'acquisto, sul sito, si può scegliere di assegnare a ogni tasto un’etichetta che richiami direttamente un numero o una funzione preferita, in modo da semplificare la vita di chi ha problemi di vista o l'ha persa del tutto.
Foto: © OwnFone
Altra applicazione? Regalare un sogno a quei chitarristi che vorrebbero uno strumento che fosse, per forma e colore, un esemplare unico al mondo. Sogno che finora solo le celebrità potevano regalarsi, pagando un prezzo profumatissimo ai produttori di strumenti. Ora la società inglese Customuse lo offre a tutti: dal sito si sceglie tra una serie di possibili design, si impostano colori e via alla stampa, impiegando polvere di nylon. Il “corpo” della chitarra viene realizzato tutto d’un pezzo.
Foto: © Customuse
Poteva mancare l’automobile? Ovviamente no. Il primo modello - a detta del produttore - a essere stampato in 3D è questa: si chiama Local Motors Strati 3D, è stata costruita “dal vivo” all’ultima edizione dell’International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il processo di stampa è durato 44 ore e, ovviamente, non ha riguardato il motore e le componenti portanti.
Foto: © Local Motors
Poteva mancare l’automobile? Ovviamente no. Il primo modello - a detta del produttore - a essere stampato in 3D è questa: si chiama Local Motors Strati 3D, è stata costruita “dal vivo” all’ultima edizione dell’International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il processo di stampa è durato 44 ore e, ovviamente, non ha riguardato il motore e le componenti portanti.
Foto: © Local Motors
Poteva mancare l’automobile? Ovviamente no. Il primo modello - a detta del produttore - a essere stampato in 3D è questa: si chiama Local Motors Strati 3D, è stata costruita “dal vivo” all’ultima edizione dell’International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il processo di stampa è durato 44 ore e, ovviamente, non ha riguardato il motore e le componenti portanti.
Foto: © Local Motors
Impiegare una megastampante 3D per costruire edifici. È l’idea di un americano di origine russa, Andrei Rudenko. che a scopo dimostrativo ha realizzato questo castello in miniatura. L’inchiostro impiegato è cemento, il tempo richiesto per la stampa circa due mesi. Le dimensioni? Mica tanto “in miniatura”: il corpo centrale del castello misura 3 metri per 5 ed è alto 3,5 metri. Prossima tappa: la costruzione di un palazzo di due piani!
Foto: © Andrey Rudenko
Impiegare una megastampante 3D per costruire edifici. È l’idea di un americano di origine russa, Andrei Rudenko. che a scopo dimostrativo ha realizzato questo castello in miniatura. L’inchiostro impiegato è cemento, il tempo richiesto per la stampa circa due mesi. Le dimensioni? Mica tanto “in miniatura”: il corpo centrale del castello misura 3 metri per 5 ed è alto 3,5 metri. Prossima tappa: la costruzione di un palazzo di due piani!
Foto: © Andrey Rudenko
Impiegare una megastampante 3D per costruire edifici. È l’idea di un americano di origine russa, Andrei Rudenko. che a scopo dimostrativo ha realizzato questo castello in miniatura. L’inchiostro impiegato è cemento, il tempo richiesto per la stampa circa due mesi. Le dimensioni? Mica tanto “in miniatura”: il corpo centrale del castello misura 3 metri per 5 ed è alto 3,5 metri. Prossima tappa: la costruzione di un palazzo di due piani!
Foto: © Andrey Rudenko
Il suo nome, Foodini, richiama il celebre illusionista. E in effetti quel che fanno queste stampanti si avvicina alla magia... A partire dagli ingredienti, stampano strato per strato o componente per componente, tutte le specialità che si desiderano: dalla pizza ai dessert, dai biscotti alla... frutta. L’effetto è (quasi sempre...) sorprendente!
Foto: © Natural Machines
Il suo nome, Foodini, richiama il celebre illusionista. E in effetti quel che fanno queste stampanti si avvicina alla magia... A partire dagli ingredienti, stampano strato per strato o componente per componente, tutte le specialità che si desiderano: dalla pizza ai dessert, dai biscotti alla... frutta. L’effetto è (quasi sempre...) sorprendente!
Foto: © Natural Machines
Il suo nome, Foodini, richiama il celebre illusionista. E in effetti quel che fanno queste stampanti si avvicina alla magia... A partire dagli ingredienti, stampano strato per strato o componente per componente, tutte le specialità che si desiderano: dalla pizza ai dessert, dai biscotti alla... frutta. L’effetto è (quasi sempre...) sorprendente!
Foto: © Natural Machines
La notizia viene dal MichiganTech, dove un gruppo di ricercatori ha progettato pompe-siringa da stampare in 3D. Sono dispositivi usati in campo medico, chimico ecc. per somministrare liquidi tenendo sotto controllo (con la massima precisione) quantità, tempi e altri fattori. In questo modo si potranno creare modelli su misura a seconda delle esigenze (spendendo molto meno).
Foto: © Michigan Tech
Perfino la Nasa mette a disposizione i suoi modelli 3D affinché, chi possiede già una sua stampante, possa costruirsi “copie” di satelliti, sonde, navette spaziali e asteroidi: per ora la agenzia spaziale più famosa del mondo ha reso disponibili una ventina di modelli, che si possono costruire per deposizione di filamenti in plastica. Tra questi, la stella Eta una delle più massicce e luminose finora conosciute.
Foto: © Nasa
Tra i campi dove la stampa 3D sta dimostrando le potenzialità più “utili”, uno è la costruzione di protesi su misura. Un esempio è la mandibola “stampata” a partire da polvere di titanio realizzata da un team di medici e tecnici provenienti da Olanda e Belgio: è la riproduzione dell’osso che, in un paziente di 83 anni, era stato distrutto da un’infezione. L’impianto ha mostrato ottimi risultati sia dal punto di vista funzionale sia da quello estetico.
Foto: © University of Hasselt
Tra i campi dove la stampa 3D sta dimostrando le potenzialità più “utili”, uno è la costruzione di protesi su misura. Un esempio è la mandibola “stampata” a partire da polvere di titanio realizzata da un team di medici e tecnici provenienti da Olanda e Belgio: è la riproduzione dell’osso che, in un paziente di 83 anni, era stato distrutto da un’infezione. L’impianto ha mostrato ottimi risultati sia dal punto di vista funzionale sia da quello estetico.
Foto: © University of Hasselt'
Un’impiego tanto originale quanto utile, viene dal produttore tedesco di auto Bmw. Stavolta la tecnologia è stata impiegata per realizzare un tutore da applicare al pollice, per alcuni operai dalla catena di montaggio che, a causa di un particolare movimento richiesto dalla loro attività, presentano un rischio elevato di sovraccaricare muscoli e articolazioni di questo dito. Il tutore, in materiale plastico, viene realizzato su misura per ogni operaio dopo una scansione 3D del pollice.
Foto: © BMW
Un’impiego tanto originale quanto utile, viene dal produttore tedesco di auto Bmw. Stavolta la tecnologia è stata impiegata per realizzare un tutore da applicare al pollice, per alcuni operai dalla catena di montaggio che, a causa di un particolare movimento richiesto dalla loro attività, presentano un rischio elevato di sovraccaricare muscoli e articolazioni di questo dito. Il tutore, in materiale plastico, viene realizzato su misura per ogni operaio dopo una scansione 3D del pollice.
Foto: © BMW
Ancora uno strumento musicale: il sax della società ODD, tutto stampato in 3D (per un totale di 41 componenti) con l’eccezione di viti e molle. Pesa circa mezzo chilo, un quarto di un suo “equivalente” tradizionale.
Foto: © ODD
Ancora uno strumento musicale: il sax della società ODD, tutto stampato in 3D (per un totale di 41 componenti) con l’eccezione di viti e molle. Pesa circa mezzo chilo, un quarto di un suo “equivalente” tradizionale.
Foto: © ODD
Turbine eoliche. Anche questo è stato fatto attraverso la stampa 3D: i protagonisti in questo caso sono gli innovatori di AirEnergy3D, che hanno pensato a una turbina a vento portatile , capace di generare energia fino a 300 W di potenza. Le caratteristiche di “portatilità” sono dovute proprio al particolare design (e il modo in cui è ottenuto): la turbina si smonta e si rimonta facilmente senza la necessità di impiegare attrezzi.
Foto: © AirEnergy3D
C’è chi pensa che questo sia anche il modo in cui, in futuro, si realizzeranno motori spaziali. Anzi, c’è chi lo fa già: la compagnia privata SpaceX ha di recente testato con successo un nuovo razzo nel quale un componente, la camera di combustione, è stato realizzato per stampa diretta a partire dalla polvere di una lega metallica.
Foto: © SpaceX
Oltre 400 anni e non sentirli: è lo squalo della Groenlandia (Somniosus microcephalus) il vertebrato più longevo del pianeta. Uno studio pubblicato su Science e condotto su 28 esemplari ha stabilito che i bestioni delle fredde acque del Nord Atlantico, che raggiungono i 5 m di lunghezza, crescono appena 1 cm all'anno e raggiungono la maturità sessuale soltanto a 150 anni di età. Proprio la lenta crescita sarebbe una delle chiavi del loro successo: uno degli esemplari studiati - la maggior parte dei quali finita per sbaglio in reti da pesca - era nato nel 1600. Le analisi sono state compiute datando al radiocarbonio il cristallino degli animali, formato da proteine che non si rinnovano, e che conservava traccia di eventi radioattivi come i test nucleari degli anni '60. Il precedente vertebrato più longevo era la balena artica: ecco la Top 10 - squalo escluso - degli altri animali "Matusalemme".
10. Allocyttus verrucosus. Persino l'ultimo della lista, un pesce noto come Allocyttus verrucosus, batte di gran lunga il più longevo tra gli umani. La creatura dalla forma a diamante, che si nutre di piccoli pesci e crostacei nelle acque oceaniche superficiali, può vivere fino a 140 anni: 23 anni in più rispetto alla più anziana "nonna" terrestre, morta in Giappone pochi giorni fa.
Foto: © Robin McPhee / NORFANZ Founding Parties
9. pesce specchio atlantico. Al nono posto un'altra creatura marina: come vedremo, sono acquatiche molte delle creature più longeve del pianeta. Il pesce specchio atlantico (Hoplostethus atlanticus), diffuso negli oceani Pacifico, Atlantico e Indiano, può vivere fino a 149 anni. Forse, una delle ragioni della sopravvivenza record è da ricercare nella lentezza di crescita e maturazione dell'animale, che impiega 20 anni per raggiungere il completo sviluppo sessuale. La lentezza di crescita e riproduttiva è uno dei tratti ricorrenti negli animali così longevi.
Foto: © J.D.M. Gordon
8. Tartaruga gigante di Aldabra. Usciamo dall'acqua, anche se di poco, per incontrare il primo terrestre della lista, la tartaruga Aldabrachelys gigantea, originaria dell'atollo omonimo nell'arcipelago delle Seychelles. Questi animali possono vivere fino a 152 anni, e depongono uova una volta ogni due.
Foto: © Wil Meinderts/ Buiten-beeld/Minden Pictures/contrasto
7. Storione dei laghi. Anche l'Acipenser fulvescens può sopravvivere fino a 152 anni. Le femmine di questo pesce d'acqua dolce diffuso in Nord America impiegano dai 14 ai 33 anni soltanto per raggiungere la maturità di riproduttiva, e depongono uova solo ogni 4-9 anni. In confronto, la trota iridea, diffusa nello stesso habitat, matura in 2-3 anni, e vive appena 11 anni.
Foto: © Wikimedia Commons
6. Sebastes borealis. Questo pesce diffuso dalle acque sudorientali della Kamchatka russa fino a quelle californiane può arrivare a 157 anni di vita. Sempre che non sia pescato prima: la pesca commerciale del pesce osseo nel Golfo di Alaska è diffusa dagli anni '60. Il bestione può superare il metro di lunghezza, per 20 kg di peso.
5. Tartaruga delle Galápagos. Con la Chelonoidis nigra, endemica dell'arcipelago del Sud America, facciamo un salto di qualità: il rettile, che raggiunge i 400 kg di peso, può arrivare a 177 anni, con un'aspettativa di vita minima stimata intorno ai 150 anni. Un safari fotografico tra le isole Galápagos
Foto: © Tui De Roy/Minden Pictures/contrasto
4. Riccio rosso di mare. Sarà la dieta a base di alghe, o l'esoscheletro acuminato che permette di difendersi dai predatori: fatto sta che il Mesocentrotus franciscanus può vivere fino a 200 anni e conquista il quarto posto di questa inusuale classifica.
Foto: © Floris van Breugel/Nature Picture Library/contrasto
3. Sebastes aleutianus. Un altro pesce osseo della famiglia dei Sebastidae si colloca al terzo posto: il Sebastes aleutianus (qui in un'illustrazione) un pesce solitario diffuso nel Nord Pacifico, può vivere fino a 205 anni. È infatti considerato il pesce più longevo del nostro pianeta.
Foto: © Wikimedia Commons
2. Balena della Groenlandia. A tenere alto l'onore dei cetacei ci pensa la Balaena mysticetus, nota anche come balena artica, che può nuotare nelle acque artiche anche per 211 anni. L'animale può raggiungere i 20 metri di lunghezza, per 152 tonnellate di peso.
Foto: © Martha Holmes/Nature Picture Library/contrasto
1. Vongola oceanica. Il più anziano esemplare di vongola oceanica (Arctica islandica) mai ritrovato aveva più di 400 anni: di gran lunga l'età più ragguardevole mai raggiunta da un animale terrestre. Al bivalve, pescato nei mari islandesi nel 2006, era stata data un'età iniziale di 405-410 anni; ma ulteriori analisi gli hanno attribuito 507 anni. La vongola, soprannominata "Ming", è stata uccisa per errore dagli scienziati che stavano tentando di determinarne l'età.
Foto: © Wikimedia Commons
