https://frosthead.com

Kako jeftini plastični štakor može promijeniti klasu biologije

Bart Taylor imao je grozan trenutak zbog svoje disekcije na srednjoškolskim štakorima. Njegovu kožu iritirao je konzervans formalin koji mu je procurio kroz suzu u rukavici, oči su mu bile natopljene vodom i osjetio je miris tjedan dana. Išao je na neuspjeh testa anatomije. Utvrđeno je da je štakor umro za svoje obrazovanje i da zapravo nije puno naučio iz iskustva.

Nešto više od desetljeća kasnije, nakon što je prevladao prezir prema dvanaesniku, Taylor je profesionalno odvodio štakore kao tehničar za nekropsiju za medicinski istraživački institut, kada je kupio svoj vlastiti 3D printer PrinrBot. Dugo fasciniran mogućnostima izrade kod kuće, upravo je završio sastavljanje nove opreme u svom Srebrnom proljeću, Marylandu. Ali zapeo je. Što bi on zapravo učinio s tim?

Osjećajući se nesmotrenog, ispisao je igračku čekić svojoj kćerki za malu djecu. To očigledno neće namjeravati smanjiti u „korisnu“ kategoriju. Tako se Taylor za ideje okrenuo svojoj supruzi, Tari Whittle, biologinji divljih životinja. Predložila mu je da ispisuje pravi životinjski model životinje.

Kliknulo je. Štakori, žabe, fetalne svinje i druge male životinje standard su za osnovne biološke disekcije - ali ne postoji fizička, praktična alternativa sačuvanom primjerku. Računalni programi mogu ići toliko daleko da se dobro predstave. Nestao bi miris, kemikalije, mrtve životinje.

"Možemo ispisati životinju i strukturirati slojeve tako da se oni osjećaju poput pravog tkiva i napraviti model koji bi osoba mogla secirati bez da ikad mora nositi rukavice, koristiti oštre alate ili ubiti životinju", kaže Taylor.

necropsynth-founders.jpg Tara Whittle, Bart Taylor i njihova kći u svom radnom prostoru. (NecropSynth)

Prošli mjesec, par je osnovao startup, nazvan NecropSynth, kako bi napravio dobru ideju. Vjeruju da kvalitetno znanstveno obrazovanje mogu učiniti dostupnijim, smanjiti izloženost studenata štetnim kemikalijama i eventualno eliminirati upotrebu onoga što smatraju etički upitnim materijalima u znanstvenim laboratorijima.

I jeftinije od kante štakora. Budući da 3D printeri i plastični filamenti postaju sveprisutniji i pristupačniji, Taylor smatra da bi bilo mnogo ekonomičnije koristiti modele koji se mogu reciklirati. Procjenjuje da bi svaki tiskani štakor mogao koštati manje od 2 do 3 USD, u usporedbi s bilo gdje od 8 do 12 USD po štakoru od tvrtke za biološku opskrbu. Nacionalno antivivisekcijsko društvo izvijestilo je da 84 posto nastavnika biologije u SAD-u koristi disekciju u učionici, što iznosi oko 6 do 12 milijuna uzoraka. Taylor i Whittle svoj su prototip nazivali SynthDawley, kimanjem pacova Spraguea Dawleyja, sveprisutnim crvenookim albinim štakorima koji se koriste u širokom nizu biomedicinskih studija.

Njegov trenutni niz pisača uključuje izvorni jednostruki PrintrBot - proizvođač uređaja ima zacrtani cilj dobiti barem jedan 3D pisač u svakoj školi u Sjedinjenim Državama - kao i napredniji pisač koji može proizvesti objekte iz dviju različitih materijala istodobno. To omogućava izradu komplicirane anatomije, tako da se tijekom disekcije, na primjer, "kosti" mogu napraviti od tvrđeg materijala od okolnog "mišića".

IMAG06231.jpg Taylor i Whittle ispisuju krvožilni sustav štakora. (NecropSynth)

Taylor i Whittle žele ispisati vaskularni, živčani i gastrointestinalni sustav kao šuplje cijevi koje bi vaspitači mogli ubrizgati obojenim gelom kako bi istaknuli te strukture; štakori pripremljeni na ovaj način od dobavljača mogu koštati više od 25 USD po pojedinačnom uzorku.

„Mislimo da smanjenje troškova čini to da je obrazovanje daleko otvorenije. To može pomoći u prevladavanju jaz koji socioekonomska klasa postavlja između škola koje si možda ne mogu priuštiti biološke uzorke i opremu za seciranje [i one koja to mogu] “, kaže Taylor.

Na prošlogodišnjem sajmu National Maker Faire u Washingtonu, DC, Taylor i Whittle prikazali su ranu verziju školjke za koju se nadaju da će je koristiti za tijelo štakora i pokazali neke od SketchUp Pro shema koje imaju za ostale dijelove tijela. Njihov ekstruder s dvostrukom glavom pokvario se noć prije Fairea, ali tijekom petka, njihov je povjerljivi mali PrintrBot bio zauzet ispisom nekih vena.

„Svi su voljeli našu ideju“, kaže Whittle o povratnim informacijama koje su dobili od polaznika Fairea. "Svi su prepoznali pitanja proračuna i sigurnosti i nestandardne modele koji se koriste u učionicama."

U medicinskim studijama štakora se moraju standardizirati, pažljivo odgajati kako bi bili što sličniji jedni drugima kako bi vršnjaci mogli reproducirati i provjeriti. Štakori koji se koriste za srednjoškolsku biologiju nisu toliko netaknuti: Životinje za seciranje osnovne biologije mogu biti muško ili žensko, trudne ili čak bolesne. Jedan učitelj biologije koji se zaustavio za NecropSynth-ovim stolom zamjetio je činjenicu da su njegovi studenti imali velikih problema s prepoznavanjem unutrašnjosti njihovih žabica jer su ih punili cistama.

"Uz to, možemo pružiti standardizirani model", kaže Whittle. "Točno ćete znati u što gledate."

Mike Burdsall, nastavnik biologije od 30 godina i predsjedavajući odjela za znanost u srednjoj školi Danville Community u Danvilleu, Indiana, smatra da bi sintetički štakori bili neprocjenjivi resurs.

"Mnoge su škole smanjile sekcije, što je sjajan alat za učenje", napisao je Burdsall u e-poruci. "S ovim novim 'štakorima' više bi škola moglo raditi disekcije. Studenti se zbog prigovora ne bi mogli isključiti iz laboratorija. Ali ja bih ih trebao secirati da vidim koliko dobro repliciraju stvarnu stvar."

Nekoliko ljudi izrazilo je sumnju da se na sintetičkom štakoru može napraviti odgovarajuća disekcija te da Taylor i Whittle ne žele profitirati od svog dizajna. Sve njihove sheme planiraju učiniti besplatnim za javnost nakon što budu dovršene - nadamo se dolaskom ove zime.

"Nekoliko ljudi jednostavno nije moglo vjerovati. Ne želimo to prodati ”, smije se Whittle.

Njih dvoje su započeli s štakorom, jer su bili najpoznatiji po njegovoj anatomiji. Prodaja gotovih modela ili širenje dizajna na druge životinje i dalje je na dalekom horizontu, kaže Taylor.

"Sada se želim usredotočiti na dobivanje dizajna koji zapravo ima crijeva", dodaje.

Kako jeftini plastični štakor može promijeniti klasu biologije