Wydrukuj sobie obiad, wydrukuj sobie serce…

Drukarki 3D to temat, który trochę pomijałam, gdyż te urządzenia raczej niej znajdą się w najbliższym czasie w każdym domu. Owszem, świetnie się sprawdzają w środowiskach, gdzie projektowane są różne obiekty lub w rękach hobbystów, ale dopiero informacje o ich zastosowaniach z ostatniego tygodnia przykuły moją uwagę na dłużej… i to aż trzy.

Po pierwsze, znów wypłynął temat osiedli na Księżycu, które miałyby zostać zbudowane przez samobieżne roboty z modułami drukującymi w 3D, bazującymi na systemie D-Shape firmy Monolite. Materiałem budulcowym miałby być regolit — warstwa kamieni, pokruszonych skał i pyłu, które pokrywają powierzchnię naturalnego satelity Ziemi. W skorupach ze skały zostaną umieszczone hermetyczne mieszkania, prawdopodobnie mające postać balonów — te już powstaną w ziemskich fabrykach. Obudowa z księżycowego „cementu” ma zapewnić ochronę przed mikrometeorami i promieniowaniem. Prawdziwym wyzwaniem jest w tej chwili opracowanie metody drukowania w próżni.

Po drugie, jeden ze „Świętych Graali” drukowania 3D i nadzieja na urozmaicenie diety astronautów — drukowane jedzenie. Z rozwiązaniem tym od 2-3 lat wiązane są spore nadzieje, gdyż gotowe posiłki mają być tańsze, przechowywane półprodukty mają być trwałe i zajmować mniej miejsca. W ramach otwartego projektu Fab@Home, którego członkowie pracują wraz z Cornell University, powstało urządzenie zdolne wydrukować obiekty jadalne i o ciekawych kształtach, choć podobno niezbyt smaczne. Odpowiednia mieszanka hydrokoloidów (znanych również jako zagęszczacze, na przykład guma arabska, tara, karaya, alganiany, żelatyna, skrobia czy pektyna) i składników nadających smak pozwala wydrukować obiekty, które smakiem i fakturą przypominają „prawdziwe” jedzenie — na przykład widoczny na zdjęciu statek kosmiczny, smażony na głębokim tłuszczu (więcej przykładów można znaleźć na stronie Cornell University). Do tego można dorzucić mieszankę niezbędnych składników odżywczych… i gotowe.

Komercyjne drukowanie jedzenia jest już zresztą możliwe w Japonii, gdzie można zamówić obiekty z czekolady… daleko im jednak do smacznych i urozmaiconych posiłków dla mieszkańców kolonii na Księżycu. Roztopiony ser czy polewę można łatwo wymodelować, ale owoce i mięsa są zbyt skomplikowane dla współczesnych drukarek. Jeśli uda się opracować metody drukowania także tych produktów o urozmaiconej fakturze, rodzina na Ziemi będzie mogła zaprojektować posiłek w programie podobnym do znanych dziś CAD-ów i wysłać go krewnemu, który będzie mógł go sobie wydrukować. Przewiduje się, że drukowana żywność będzie przypominać prawdziwe posiłki za 5-10 lat.

Po trzecie i prawdopodobnie najważniejsze również dla tych, co zostaną na Ziemi, być może będziemy mogli drukować także organy do przeszczepów. Naukowcy z Heriot-Watt University już opracowali odpowiednią metodę drukowania w trzech wymiarach komórek macierzystych, czyli takich, które mogą (zależnie od rodzaju) budować dowolną żywą tkankę. W kropli płynu komórki embrionalne są stymulowane do odpowiedniego wzrostu na podstawie dostarczonego wcześniej modelu tkanki, co dobrze rokuje na drukowanie całych narządów. Stąd już tylko dwa kroki do przełomu w medycynie regeneracyjnej, dzięki któremu zapomnimy o czekaniu na dawcę i ryzyku odrzucenia przeszczepu, zmienią się też zapewne sposoby testowania leków.