Tag Archives

One Article

3D Printing the future งานสามมิติสุดล้ำ

by admin 0 Comments

3Printing-the-future

ถ้าพูดถึง 3D ลองนึกซิว่าคุณจะนึกถึงอะไร?

ภาพยนตร์สามมิติ แว่นตาสามมิติ หรือไม้บรรทัดสามมิติ

แต่ความจริงแล้ว เรื่องราวของงานสามมิตินั้นมีมากกว่านั้นอีกเพียบ เพราะตอนนี้งานสามมิติได้ถูกนำมาพัฒนาและนำมาใช้ในทางการแพทย์อย่างกว้างขวางและก้าวไกลถึงขนาดสร้างเซลล์เนื้อเยื่อและหลอดเลือดเทียมได้แล้ว โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า ‘การพิมพ์สามมิติ’

การพิมพ์งานสามมิติคือการนำข้อมูลต่างๆ มาสร้างเป็นภาพบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ จัดแต่งรูปทรงตามความต้องการ จากนั้นก็เพิ่มความลึกหรือมิติของงานชิ้นนั้นเข้าไป ก่อนจะใช้เครื่องพิมพ์แบบพิเศษสร้างงานออกมาเป็นรูปทรงที่จับต้องได้ ซึ่งส่วนหนึ่งของผลงานที่น่าอัศจรรย์นี้ ก็ได้ถูกนำไปจัดแสดงใน นิทรรศการงานพิมพ์สามมิติ หรือ 3D: Printing the Future ในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ลอนดอน ประเทศอังกฤษ

นิทรรศการครั้งนี้ได้รวบรวมเครื่องมือการพิมพ์สามมิติและผลงานสามมิติกว่า 600 ชิ้น ไล่เรียงตั้งแต่งานเพื่อประดับตกแต่งบ้าน ความบันเทิง การจับจ่ายซื้อของ ตลอดจนการผลิตชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมไปถึงวงการการแพทย์ ซึ่งงานพิมพ์สามมิติประเภทหลังนี้สามารถช่วยชีวิตผู้คนได้หลายร้อยคนในเวลาที่รวดเร็วขึ้น เพราะเครื่องพิมพ์สามมิติทำให้เครื่องมือทางการแพทย์ที่มีราคาสูง และดูเทอะทะ ไม่เหมาะกับการใช้งานจริง กลายมาเป็นสิ่งที่นำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้สะดวกและเหมาะกับความต้องการของแต่ละคนในราคาที่เอื้อมถึงมากขึ้น

ส่วนวิธีการสร้างอวัยวะสามมิติของมนุษย์นั้นก็ไม่ได้ซับซ้อนอย่างที่คิด เพราะเพียงแค่สร้างแบบจำลองอวัยวะในคอมพิวเตอร์ขึ้นมา ดูจุดเชื่อมต่อของกระดูกและกล้ามเนื้อของอวัยวะนั้นๆ ก่อนพิมพ์ชิ้นส่วนออกมาทีละชิ้นๆ แล้วนำมาต่อกันเหมือนเวลาที่เราเล่นต่อหุ่นยนต์ หรือเลโก้นั่นเอง แต่สิ่งที่ยากสุด ก็คือการทำอย่างไรให้ตัวต่อนั้นสามารถนำมาใช้งานได้จริง และสอดรับกับร่างกายของผู้ป่วยได้

อย่างแขนวิเศษของหนูน้อยเอ็มม่า ที่โรงพยาบาลเด็กอัลเฟรด ดูปองต์ ในวิลมิงตัน เมืองในรัฐเดลาแวร์ รัฐทางตะวันออกของสหรัฐอเมริกา ทีมแพทย์และนักวิจัยก็ใช้เวลาค้นคว้าและพัฒนาโครงสร้างกระดูกอยู่นานหลายเดือนกว่าจะใช้เครื่องพิมพ์สามมิติทำชิ้นส่วนต่างๆ ของแขนเทียมมาประกอบกัน ด้วยยางยืดชั้นดีและยึดแขนเทียมทั้งสองข้างไว้กับพลาสติกที่ทำเป็นแผ่นหลัง ให้เอ็มม่าลองสวมแบบเสื้อกั๊ก แล้วล็อกข้อศอกของหนูน้อยด้วยชิ้นส่วนงานพิมพ์เพื่อช่วยพยุงแขนของเธอ หลังจากนั้นแขนที่เคยใช้งานไม่ได้ ก็ค่อยสามารถใช้หยิบจับสิ่งต่างๆ ได้ (ดูการใช้งานจริงของแขนวิเศษของเอ็มม่าได้ที่http://www.youtube.com/watch?v=WoZ2BgPVtA0)

หรือกรณีของหญิงสูงวัยรายหนึ่งในเบลเยียมที่จำเป็นต้องผ่าตัดนำขากรรไกรล่างออกเพราะติดเชื้อ แต่ด้วยวัยและสภาพร่างกายทำให้การผ่าตัดครั้งนี้มีความเสี่ยงสูงมาก ทีมนักวิจัยจากเบลเยียมและฮอลแลนด์จึงใช้เทคโนโลยีภาพสามมิติสร้างขากรรไกรล่างเทียมของผู้หญิงคนนี้ขึ้นมา และในการผ่าตัดเพียงครั้งเดียวก็สามารถผ่าและใส่ขากรรไกรเทียมเข้าไปได้โดยไม่มีการติดเชื้อ ทำให้คนไข้รายนี้สามารถพูดและเคี้ยวอาหารได้ตามปกติหลังจากผ่าตัดเพียงวันเดียว

การทดลองสร้างอวัยวะเทียมงานพิมพ์สามมิติ

ไม่เพียงเท่านี้ เทคโนโลยีสร้างงานสามมิติยังสามารถพัฒนาต่อไปสู่การสร้างอวัยวะเทียมที่เหมือนจริงได้อีกด้วย ซึ่งตอนนี้มีบรรดาคุณหมอได้ทดลองใช้วิธีนี้ในสัตว์แล้วผลดีเกินคาด โดยวิธีการก็คือ จำลองรูปแบบอวัยวะจากคอมพิวเตอร์และฉีดเซลล์ของสัตว์ที่ป่วยเข้าไปในโครงสร้างอวัยวะเทียมที่สร้างขึ้นมา เซลล์นี้ก็จะไปเกาะที่โครงสร้างเทียมและค่อยๆ สร้างเนื้อเยื่อขึ้นมา จนเต็มอวัยวะเทียมประหนึ่งว่าเป็นอวัยวะของตัวผู้ป่วยเอง

แต่ทว่าการทดลองนี้ยังไม่เคยเกิดขึ้นในมนุษย์เลย เพราะต้องหาวัสดุที่ไม่ระคายเคืองกับผิวและระบบต่างๆ ในร่ายกายมนุษย์ให้ได้เสียก่อน รวมไปการพัฒนาหมึกที่จะใช้ฉีดเซลล์ต่างๆ เข้าไปในอวัยวะเทียม ซึ่งทีมแพทย์เองคาดการณ์ว่าภายใน 10 ปีนี้น่าจะพัฒนาได้สมบูรณ์ และหากสำเร็จจริงก็จะเป็นการพลิกโฉมวงการแพทย์และการบริจาคอวัยวะไปเลย เพราะโดยปกติผู้ป่วย 1 รายต้องใช้เวลาอย่างน้อย 142 วันในการรออวัยวะเพื่อปลูกถ่าย และเมื่อได้มาแล้วก็ใช่ว่าจะสามารถเข้ากับร่างกายของผู้ป่วยได้เลย ดังนั้นการใช้เซลล์ของผู้ป่วยสร้างอวัยวะเทียมขึ้นมาย่อมใช้เวลาน้อยกว่าและเข้ากับร่างกายของผู้ป่วยได้ดีกว่า

นอกจากด้านการแพทย์แล้ว การพิมพ์งานสามมิตินี้ยังสร้างประโยชน์ด้านการศึกษาให้กับผู้ที่มีร่างกายบกพร่องในด้านต่างๆ เช่น เครื่องมือการเรียนการสอนวิชาวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์สำหรับผู้มีสายตาเลือนราง ซึ่งจะเปลี่ยนกราฟ ข้อมูล และตัวอย่างต่างๆ ในหน้าหนังสือให้สามารถจับต้องได้ หรือการสร้างขาเทียม แขนเทียม เป็นต้น

3D: Printing the future

หากใครสนใจสามารถเข้าไปชมรายละเอียดต่างๆ ของนิทรรศการเพิ่มเติม ก็คลิกเข้าไปที่ http://www.sciencemuseum.org.uk/visitmuseum/Plan_your_visit/exhibitions/… หรือหากแวะไปที่อังกฤษก็อย่าลืมเข้าไปดูให้ได้ โดยนิทรรศการจะมีถึงวันที่ 4 มกราคม 2558 ตั้งแต่เวลา 10.00-18.00 น. และที่สำคัญคือเข้าดูได้ฟรี!!

แต่ไม่ว่าคุณจะไปดูของจริงหรือดูข้อมูลจากเว็บไซต์ ก็รับรองว่างานนี้จะทำให้คุณต้องตื่นตะลึงกับความล้ำของเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติที่นำมาใช้ได้ในชีวิตประจำวันชนิดที่คุณเองก็คาดไม่ถึง