https://frosthead.com

Kuidas odav plastist rott saaks muuta bioloogiaklassi

Bart Tayloril oli keskkooli rottide dissekteerimisega kohutav aeg. Tema nahka ärritas formaliini säilitusaine, mis oli kindast pisara kaudu lekkinud, silmad joota ja ta lõhnataju oli nädal aega hävinud. Ta jätkas anatoomiatesti nurjumist. Talle tehti kahetsusväärseks, et rott suri oma hariduse pärast ja et ta ei õppinud kogemusest kuigi palju.

Veidi rohkem kui kümme aastat hiljem, kui ta oli oma kaksteistsõrmiksoole segadusest üle saanud, viis Taylor rotid meditsiiniliste uuringute instituudi lahangutehnikuna ametialaselt lahku, kui ta ostis omaenda 3D-printeri PrintrBot. Pikalt kodumaise valmistamise võimalustest lummatud, oli ta just lõpetanud uue tara kokkupanemise oma Hõbekevadel, Marylandi kodus. Kuid ta oli kändus. Mida ta sellega tegelikult teeks?

Olles hoolimatu, trükkis ta oma väikelapse tütrele mänguasjahaameri. See ilmselgelt ei kavatsenud seda "kasulike" kategoorias vähendada. Niisiis pöördus Taylor ideede saamiseks oma naise, eluslooduse bioloogi Tara Whittle'i poole. Ta soovitas tal trükkida looma tõeline elumudel.

See klõpsas. Rotid, konnad, loote sead ja muud väikesed loomad on bioloogiliste põhilõikude standard, kuid konserveeritud isendile pole füüsilist ja praktilist alternatiivi. Arvutiprogrammid saavad nii kaugele jõuda, et anda hea esitus. Möödas on lõhn, kemikaalid, surnud loomad.

"Saame looma printida ja kihid struktureerida nii, et nad tunneksid end nagu päris kude, ja teha mudeliks, mida inimene saaks lahti lõigata, ilma et peaks kunagi kandma kindaid, kasutama teravaid tööriistu või looma tapma, " räägib Taylor.

necropsynth-founders.jpg Tara Whittle, Bart Taylor ja nende tütar nende tööruumis. (NecropSynth)

Eelmisel kuul asutas paar idee käivitamiseks startupi nimega NecropSynth. Nad usuvad, et nad saavad muuta kvaliteetse teadushariduse kättesaadavamaks, vähendada õpilaste kokkupuudet kahjulike kemikaalidega ja võimalusel kaotada nende teaduse laborites eetiliselt küsitavate materjalide kasutamise.

Ja odavam kui kopp rotte. Kuna 3D-printerid ja plastikkiud muutuvad üldlevinud ja taskukohasemaks, arvab Taylor, et taaskasutatavate mudelite kasutamine on palju ökonoomsem. Tema hinnangul võib iga trükitud rott maksta nii vähe kui 2–3 dollarit, võrreldes bioloogilisi tarneettevõtteid pakkuvate rottide 8–12 dollariga roti kohta. Riiklik viirusevastase võitluse ühing teatas, et 84 protsenti USA kolledži eelsetest bioloogiaõpetajatest kasutab klassiruumis dissektsiooni, mis moodustab umbes 6–12 miljonit isendit. Taylor ja Whittle nimetavad oma prototüübiks SynthDawley, mis on noogutus Sprague Dawley rotile - üldlevinud punasilmsele albiinorotile, mida kasutatakse väga erinevates biomeditsiinilistes uuringutes.

Tema praegune printerimass sisaldab algset ühe ahelaga PrintrBot - seadme valmistaja eesmärk on hankida vähemalt üks 3D-printer kõigist Ameerika Ühendriikide koolidest - ning ka keerukamat printerit, mis suudab toota objekte kahest erinevast materjalid samal ajal. See võimaldab valmistada keerulist anatoomiat, nii et dissektsiooni ajal võiksid luud olla valmistatud kõvemast materjalist kui näiteks ümbritsev "lihas".

IMAG06231.jpg Taylor ja Whittle prindivad roti veresoonkonna süsteemi. (NecropSynth)

Taylor ja Whittle soovivad trükkida vaskulaarset, närvisüsteemi ja seedetrakti õõneskanalitena, mida koolitajad saaksid nende struktuuride esilekutsumiseks värvilise geeliga süstida; Tarnijatelt sel viisil valmistatud rotid võivad ühe isendi eest maksta 25 USD.

„Me arvame, et kulude vähendamine muudab hariduse palju avatumaks. See võib aidata täita lõhet, mille sotsiaal-majanduslik klass paneb koolide vahel, kes ei pruugi endale lubada bioloogilisi proove ja dissektsiooniseadmeid (ja neid, mis saavad), ”räägib Taylor.

Sellel möödunud nädalavahetusel Washingtonis DC-s toimunud National Maker Faire esitlesid Taylor ja Whittle koore varajast versiooni, mida nad loodavad kasutada roti keha jaoks, ning demonstreerisid mõnda SketchUp Pro skeemi, mis neil teiste kehaosade jaoks on. Nende kahe peaga ekstruuder oli ööl enne Haldjat talitlushäiretega, kuid reedese sessiooni ajal oli nende usaldatav väike PrintrBot hõivatud mõne veenide väljatrükkimisega.

"Kõik armastasid meie ideed, " räägib Whittle Faire'i kohalviibijate tagasisidest. "Nad kõik tunnistasid eelarve koostamise ja ohutuse ning klassiruumides kasutatavate ebastandardsete mudelite küsimusi."

Meditsiinilistes uuringutes tuleb rotte normeerida, neid tuleb hoolikalt kasvatada, et need oleksid võimalikult sarnased, et eakaaslased saaksid uuringuid korrata ja kontrollida. Keskkooli bioloogias kasutatavad rotid pole nii põlised: Bioloogia põhilõikamiseks loomad võivad olla isased või emased, rasedad või isegi haiged. Üks bioloogiaõpetaja, kes peatus NecropSynthi laua taga, pahandas tõsiasjaga, et tema õpilastel oli suuri probleeme konnade sissetungide tuvastamisel, kuna nad olid tsüstidega täis.

“Sellega saame pakkuda standardiseeritud mudeli, ” sõnab Whittle. "Te saate täpselt teada, mida te vaatate."

Mike Burdsall, 30-aastane bioloogiaõpetaja ja Indiana Danville'is Danville'i kogukonna keskkooli teadusosakonna juhataja, arvab, et sünteetilised rotid oleks hindamatu ressurss.

"Paljud koolid on kärpinud dissektsioone, mis on suurepärane õppevahend, " kirjutas Burdsall meilis. "Nende uute" rottidega "saaks rohkem koole dissektsioone teha. Õpilased ei saaks vastuväidete tõttu laboritest loobuda. Kuid mul oleks vaja need lahti lõigata, et näha, kui hästi nad reaalset asja kordavad."

Käputäis inimesi avaldas kahtlust, kas sünteetilistel rottidel oleks võimalik korralikult lahutada ja et Taylor ja Whittle ei taha nende disainist kasu lõigata. Nad kavatsevad teha kõik oma skeemid üldsusele tasuta, kui need on lõpule viidud - loodetavasti selleks tulevaks talveks.

“Mõned inimesed lihtsalt ei suutnud seda uskuda. Me ei taha seda müüa, ”naerab Whittle.

Need kaks algasid rotiga, kuna nad olid selle anatoomiaga kõige paremini kursis. Valmis mudelite müümine või nende kujunduse laiendamine teistele loomadele on endiselt kaugel silmapiiril, ütleb Taylor.

"Praegu tahan keskenduda sellise kujunduse saamisele, millel on sisikond sees, " lisab ta.

Kuidas odav plastist rott saaks muuta bioloogiaklassi