Искушение третьим измерением

Теперь это уже не фантастика – слой за слоем воссоздать живую ткань на 3D-принтере.
Кадр из фильма "Пятый элемент"

Наверное, многие из вас, уважаемые читатели, помнят начальные кадры фантастического фильма «Пятый элемент» (1997). В некоей правительственной генно-инженерной лаборатории из ошметка органического материала, оставшегося после крушения инопланетного корабля, прямо в режиме реального времени воссоздается первоначальный облик биологического объекта – очаровательная рыжеволосая инопланетянка Лилу (роль которой замечательно исполнила Мила Йовович). Аппарат, в котором происходит процесс регенерации, чем-то отдаленно напоминает матричный принтер. По крайней мере принцип действия тот же: слой за слоем быстродвигающиеся иглообразные рабочие инструменты наращивают живую плоть вокруг уцелевшего куска биологического материала┘

Не прошло и 15 лет после выхода фильма, а мы уже можем говорить, что это никакая и не фантастика вовсе! Ну почти не фантастика.

Как сообщает интернет-портал PhysOrg, на состоявшейся в начале марта в Лонг-Бич (Калифорния) конференции TED (Technology Entertainment and Design) была продемонстрирована работа трехмерного принтера человеческих органов. Пока в течение трех часов Энтони Атала из Института регенеративной медицины Университета Уэйк-Форест объяснял собравшимся принцип действия этого 3D-принтера, аппарат «печатал»┘ человеческую почку. «Это как будто делать пирожное», – комментировал процесс Энтони Атала, имея в виду, наверное, пирожное «Наполеон».

Действительно, сначала с помощью сканера получают точное трехмерное изображение почки, нуждающейся в замене. Затем этот оцифрованный 3D-образ вместе с небольшим образцом – меньше почтовой марки – биологической ткани загружают в «принтер» – устройство, в котором слой за слоем «печатается» из биологически совместимых материалов модель необходимого органа. Через шесть-семь часов почка готова к трансплантации.

По словам Аталы, новое устройство способно не только создавать отдельные органы или ткани для трансплантации, но и заживлять раны непосредственно на пациенте. Для этого сканируется поврежденная область, а «принтер» заполняет ее необходимыми типами тканей...

И это уже даже не начало. В конце прошлого года сотрудник Медиалаборатории Массачусетского технологического института Амит Зоран «отпечатал» на 3D-принтере полнофункциональную концертную флейту. Вернее, «отпечатал» он отдельные составные детали флейты, из которых при минимальном вмешательстве человека и был собран концертный инструмент. Эксперты отметили, что флейта имела вполне приемлемое звучание.

Кудесник Энтони Атала в своей лаборатории. Фото с официального сайта Института регенеративной медицины Университета Уэйк-Форест

И опять принцип все тот же – слой за слоем из исходных полимерных материалов, согласно изначально заложенной модели, создается практически любой объект, который вам нужен. Кстати, флейта, «отпечатанная» Амитом Зораном, стала первым в истории музыкальным инструментом, появившимся на свет таким странным способом. Для ее производства использовался 3D-принтер Connex500 компании Objet Geometries. Технология, получившая название PolyJet Matrix, позволяет производить как жесткие, так и гибкие, полипропилен-подобные объекты.

В общем, теперь можно нарисовать модель самого изощренного музыкального инструмента, «распечатать» ее и послушать, как она звучит. Впрочем, точно так же теперь можно «распечатать», например, и скрипку Страдивари. Статья в одном из февральских номеров журнала Economist, посвященная перспективам 3D-печати, так и называлась – «Отпечатайте мне скрипку Страдивари». В этой статье, в частности, отмечается, что в настоящий момент 3D-принтеры могут создавать объекты из различных пластиков, смол и металлов с точностью до десятых долей миллиметра.

Говоря о перспективах 3D-печати, автор статьи в Economist отмечает: «Компьютеры в конце 1970-х тоже могли позволить себе лишь некоторые фанаты новых технологий и сотрудники академических и индустриальных предприятий. Но 3D-печать, так же как и компьютерная техника, развивается очень быстро, и стоимость этого оборудования падает». По оценкам Economist, сегодня базовый 3D-принтер стоит меньше, чем лазерный принтер в 1985 году.

Но небо над 3D-печатью отнюдь не безоблачное. Видимо, так же как и в случае с компьютерной техникой, развитие технологии трехмерной печати вызовет новый виток обострения споров по поводу того, а что же теперь делать с так называемой интеллектуальной собственностью. Когда любой объект – включая и живую ткань! – может быть повторен в домашних условиях не только в виртуальном, электронном виде, но и в виде вполне реального материального объекта, это уже, как говорится, совсем другой расклад. Тут уже споры вокруг авторских прав на Чебурашку покажутся детской разборкой в песочнице. Самое невинное, что можно представить себе в этом случае, – тектонические потрясения на рынке антиквариата во всех его проявлениях.

Так выглядит ткань почки под электронным микроскопом. Фото с официального сайта Института регенеративной медицины Университета Уэйк-Форест

И все же ясно одно: технологии не остановить. И тем более нельзя предсказать всех возможных последствий от их внедрения. «Никто не мог предсказать появление паровой машины в 1750 году, или печатного пресса в 1450-м, или транзистора в 1950-м, – отмечает в связи с этим Economist. – Невозможно сегодня предвидеть в долговременной перспективе влияние, которое окажет 3D-печать. Но эта технология наступает, и она коснется, вероятно, всех областей. Компании, регулирующие органы и предприниматели должны начать думать об этом уже сейчас».

Насчет «компаний, регулирующих органов и предпринимателей» ничего сказать пока не могу. Но вот наиболее продвинутые писатели-фантасты еще в середине 1990-х пытались прощупать – какое оно будет, наше будущее с 3D-принтерами. Американец Уильям Гибсон в романе «Все вечеринки завтрашнего дня» фактически разметил красными флажками это будущее. Вот маленький отрывок из диалога двух героев этого романа.

«– «Нанофакс АГ» предлагает технологию, которая цифровым методом воспроизводит физические объекты на расстоянии. Область применения технологии, разумеется, довольно сильно ограничена. Но обычная кукла, помещенная в «Нанофакс» в лондонском «Счастливом драконе» (сеть универсальных магазинов. – А.М.), будет в точности воспроизведена «Нанофаксом» в нью-йоркском «Драконе»...

– Как?

– С помощью наносборщиков из любых доступных материалов. Однако на систему наложены жесткие юридические ограничения. Например, «Нанофакс» не имеет права воспроизводить функционирующее оборудование. И, конечно же, «Нанофакс» не имеет права ни при каких обстоятельствах воспроизводить функционирующие наносборщики.

– Я думал, они уже доказали, что такая система не способна работать, – говорит Лэйни.

– О нет! – говорит Петух. – Они просто этого не хотят.

– Они – это кто?

– Государства, – отвечает Петух. – Помните о таких?».

Между прочим, нигде не говорится, что под «функционирующим оборудованием» нельзя подразумевать человека.