У Барта Тейлора было ужасное время со вскрытием крыс в средней школе. Его кожа была раздражена консервантом формалина, который просочился сквозь слезу в его перчатке, его глаза слезились, и его обоняние было разрушено в течение недели. Затем он провалил тест на анатомию. Его раздражало, что крыса умерла за свое образование и что он действительно многому не научился из этого опыта.
Чуть более десяти лет спустя, преодолев свое отвращение к двенадцатиперстной кишке, Тейлор профессионально разбирал крыс в качестве специалиста по вскрытию в медицинском исследовательском институте, когда он купил свой собственный 3D-принтер PrintrBot. Долго очарованный возможностями домашнего изготовления, он только что закончил сборку новой установки в своем доме в Сильвер Спринг, штат Мэриленд. Но он был в тупике. Что бы он на самом деле сделал с этим?
Чувствуя себя безрассудным, он напечатал свою дочь-малышку игрушечным молотком. Это явно не собиралось сокращать его в категории «полезных». Поэтому Тейлор обратился к своей жене Таре Уиттл, биологу из дикой природы, за идеями. Она предложила ему напечатать реалистичную модель животного.
Это щелкнуло. Крысы, лягушки, эмбриональные свиньи и другие мелкие животные являются стандартом для базовых биологических вскрытий, но нет физической, практической альтернативы сохраненному образцу. Компьютерные программы могут зайти так далеко, чтобы дать хорошее представление. Ушел бы запах, химикаты, мертвые животные.
«Мы можем напечатать животное и структурировать слои так, чтобы они выглядели как настоящие ткани, и создать модель, которую человек мог бы анализировать без необходимости надевать перчатки, использовать острые инструменты или убивать животное», - говорит Тейлор.
Тара Уиттл, Барт Тейлор и их дочь на рабочем месте. (NecropSynth) В прошлом месяце пара основала стартап под названием NecropSynth, чтобы воплотить эту идею в жизнь. Они полагают, что могут сделать качественное научное образование более доступным, уменьшить воздействие вредных химических веществ на студентов и, возможно, исключить использование материалов, которые они считают этически сомнительными, в научных лабораториях.
И дешевле, чем ведро с крысами. В связи с тем, что 3D-принтеры и пластиковые нити становятся все более распространенными и доступными, Тейлор считает, что было бы гораздо более выгодно использовать модели, пригодные для вторичной переработки. По его оценкам, каждая напечатанная крыса может стоить всего лишь 2–3 долл. США по сравнению с 8–12 долл. США на крысу от компании, поставляющей биологические материалы. Национальное общество по противодействию вивисекции сообщает, что 84 процента учителей биологии дошкольного образования в Соединенных Штатах используют препарирование в классе, что составляет от 6 до 12 миллионов образцов. Тейлор и Уиттл называют свой прототип SynthDawley, кивком крысы Sprague Dawley, вездесущей красноглазой крысы-альбиноса, используемой в самых разных биомедицинских исследованиях.
Его нынешняя линейка принтеров включает в себя оригинальный однонитевой принтер PrintrBot - производитель устройства имеет заявленную цель - приобрести как минимум один 3D-принтер в каждой школе в Соединенных Штатах - а также более продвинутый принтер, который может производить объекты из двух разных материалы одновременно. Это позволяет изготавливать сложную анатомию, так что во время вскрытия «кости» могут быть изготовлены из более твердого материала, чем, например, окружающая «мышца».
Тейлор и Уиттл печатают сосудистую систему крысы. (NecropSynth) Тейлор и Уиттл хотят напечатать сосудистую, нервную и желудочно-кишечную системы как полые каналы, которые преподаватели могли бы ввести цветным гелем, чтобы выделить эти структуры; Крысы, приготовленные таким образом от поставщиков, могут стоить более 25 долларов за отдельный образец.
«Мы считаем, что сокращение расходов делает обучение более открытым. Это может помочь преодолеть разрыв между социально-экономическим классом между школами, которые не могут позволить себе биологические образцы и оборудование для вскрытия [и те, которые могут], - говорит Тейлор.
На прошлых выходных National Maker Faire в Вашингтоне, округ Колумбия, Тейлор и Уиттл продемонстрировали раннюю версию оболочки, которую они надеются использовать для тела крысы, и продемонстрировали некоторые схемы SketchUp Pro, которые они имеют для других частей тела. Их экструдер с двумя головками работал со сбоями в ночь перед Faire, но во время пятничной сессии их надежный маленький PrintrBot был занят распечатыванием некоторых вен.
«Всем понравилась наша идея», - говорит Уиттл об отзывах, которые они получили от участников Faire. «Все они признали проблемы бюджетирования и безопасности, а также нестандартные модели, используемые в классах».
В медицинских исследованиях крысы должны быть стандартизированы, тщательно выращены, чтобы они были как можно ближе друг к другу, чтобы исследования могли быть воспроизведены и проверены сверстниками. Крысы, используемые для биологии средней школы, не настолько чисты: животные для базовой биологии могут быть мужчинами или женщинами, беременными или даже больными. Один учитель биологии, который остановился у стола NecropSynth, оплакивал тот факт, что у его учеников были большие проблемы с идентификацией внутренностей их учебных лягушек, потому что они были пронизаны кистами.
«Благодаря этому мы можем предоставить стандартизированную модель», - говорит Уиттл. «Вы точно будете знать, на что смотрите».
Майк Бердсолл, преподаватель биологии 30 лет и заведующий кафедрой естественных наук в средней школе Данвилльской общины в Данвилле, штат Индиана, считает, что синтетические крысы были бы бесценным источником.
«Многие школы сократили препарирование, которое является отличным инструментом обучения», - написал Бардсолл в электронном письме. «С этими новыми« крысами »больше школ смогут делать анализ. Учащиеся не смогут отказаться от участия в лабораториях из-за возражений. Но мне нужно будет проанализировать их, чтобы увидеть, насколько хорошо они воспроизводят реальную вещь».
Горстка людей выразила сомнение в том, что правильное вскрытие может быть сделано на синтетической крысе и что Тейлор и Уиттл не хотят извлекать выгоду из своего дизайна. Они планируют сделать все свои схемы бесплатными для общественности, как только они будут доработаны - надеюсь, к наступающей зиме.
«Несколько человек просто не могли поверить в это. Мы не собираемся продавать это », - смеется Уиттл.
Эти двое начали с крысы, потому что они были наиболее знакомы с ее анатомией. По словам Тейлора, продажа готовых моделей или распространение их конструкций на других животных все еще находится на отдаленном горизонте.
«Прямо сейчас я хочу сосредоточиться на том, чтобы получить дизайн, в котором действительно есть смелость», - добавляет он.
