Bart Taylor havde en frygtelig tid med sin rotte dissektion i gymnasiet. Hans hud var irriteret af formalinkonserveringsmiddel, der var lækket gennem en tåre i hans handske, hans øjne vandede og hans lugtesans blev ødelagt i en uge. Han fortsatte med at mislykkes anatomitesten. Han blev galet over, at en rotte døde for sin uddannelse, og at han ikke rigtig lærte meget af oplevelsen.
Lidt over et årti senere, efter at have overvundet hans ubehag over tolvfingertarmen, tog Taylor rotter fra hinanden professionelt som en nekropsitekniker for et medicinsk forskningsinstitut, da han købte sin helt egen PrintrBot 3D-printer. Længe fascineret af mulighederne for hjemmefabrikation var han lige færdig med at samle den nye rig i sit Silver Spring, Maryland hjem. Men han blev stumpet. Hvad ville han faktisk gøre med det?
Han følte sig hensynsløs og udskrev sin lillebørsdatter en legetøjshammer. Det var helt klart ikke nødt til at skære det ned i den "gavnlige" kategori. Så Taylor vendte sig til sin kone, Tara Whittle, en dyrelivsbiolog, for ideer. Hun foreslog, at han udskrev en ægte model for et dyr.
Det klikkede. Rotter, frøer, fostergrise og andre små dyr er standarden for basale biologiske dissektioner - men der er ikke et fysisk, praktisk valg til et konserveret eksemplar. Computerprogrammer kan kun gå så langt for at give en god repræsentation. Borte ville være lugten, kemikalierne, de døde dyr.
”Vi kan udskrive et dyr og strukturere lagene, så de føles som rigtigt væv, og lave en model, som en person kunne dissekere uden nogensinde at skulle bære handsker, bruge skarpe værktøjer eller dræbe et dyr, ” siger Taylor.
Tara Whittle, Bart Taylor og deres datter i deres arbejdsområde. (NecropSynth) Sidste måned grundlagde parret en startup, kaldet NecropSynth, for at komme godt ud af ideen. De mener, at de kan gøre videnskabelig kvalitetsuddannelse mere tilgængelig, reducere studerendes udsættelse for skadelige kemikalier og muligvis fjerne brugen af det, de anser for etisk tvivlsomme materialer i videnskabslaboratorier.
Og billigere end en spand rotter. Når 3D-printere og plastfilamenter bliver mere allestedsnærværende og overkommelige, mener Taylor, at det ville være langt mere økonomisk at bruge genanvendelige modeller. Han vurderer, at hver trykt rotte kan koste så lidt $ 2 til $ 3, sammenlignet med overalt fra $ 8 til $ 12 pr. Rotte fra et biologisk forsyningsfirma. The National Anti-Vivisection Society rapporterer, at 84 procent af biologiklærerne før universitetet i USA bruger dissektion i klasseværelset, hvilket svarer til ca. 6 til 12 millioner eksemplarer. Taylor og Whittle kalder deres prototype SynthDawley, et nik til Sprague Dawley rotten, den allestedsnærværende rødøjede albino rotte, der bruges i en lang række biomedicinske undersøgelser.
Hans nuværende printergruppe inkluderer den originale enkeltstrengede PrintrBot - producenten af enheden har et erklæret mål at få mindst en 3D-printer på hver skole i hele USA - samt en mere avanceret printer, der kan fremstille objekter fra to forskellige materialer på samme tid. Dette muliggør fremstilling af kompliceret anatomi, således at "knogler" under en dissektion kunne være lavet af et hårdere materiale end for eksempel den omgivende "muskel".
Taylor og Whittle udskriver rottenes vaskulære system. (NecropSynth) Taylor og Whittle vil udskrive de vaskulære, nervøse og mave-tarmsystemer som hule ledninger, som undervisere kunne injicere med en farvet gel for at fremhæve disse strukturer; rotter, der er tilberedt på denne måde fra leverandører, kan koste opad $ 25 pr. individuelt eksemplar.
”Vi mener, at reduktion af omkostningerne gør det så, at uddannelse er langt mere åben. Det kan hjælpe med at bygge bro over det mellemrum, som den socioøkonomiske klasse lægger mellem skoler, der muligvis ikke har råd til biologiske prøver og dissektionsudstyr [og dem, der kan], ”siger Taylor.
I denne sidste weekend's National Maker Faire i Washington, DC viste Taylor og Whittle en tidlig version af skallen, som de håber at bruge til rottelegemet, og demonstrerede nogle af SketchUp Pro-skemaerne, de har til andre kropsdele. Deres ekstruder med dobbelt hoved havde funktionsfejl natten før Faire, men under fredagens session var deres troværdige lille PrintrBot travlt med at udskrive nogle årer.
”Alle elskede vores idé, ” siger Whittle om den feedback, de fik fra Faire-deltagere. ”De anerkendte alle spørgsmålene om budgettering og sikkerhed og ikke-standardmodeller, der blev brugt i klasseværelserne.”
I medicinske undersøgelser skal rotter standardiseres, opdrages omhyggeligt, så de ligner hinanden som muligt, så undersøgelser kan reproduceres og verificeres af jævnaldrende. Rotter brugt til biologi i gymnasiet er ikke så uberørte: Dyr til grundlæggende biologisk dissektion kan være mandlige eller kvindelige, gravide eller endda syge. En biologilærer, der stoppede ved NecropSynths bord, beklagede det faktum, at hans studerende havde store problemer med at identificere deres studsefrogs indre, fordi de var fyldt med cyster.
”Med dette kan vi levere en standardiseret model, ” siger Whittle. "Du ved nøjagtigt, hvad du ser på."
Mike Burdsall, en biologilærer på 30 år og formand for videnskabsafdelingen ved Danville Community High School i Danville, Indiana, synes de syntetiske rotter ville være en uvurderlig ressource.
"Mange skoler har skåret ned på dissektioner, som er et godt læringsværktøj, " skrev Burdsall i en e-mail. "Med disse nye 'rotter' ville flere skoler være i stand til at foretage dissektioner. Studerende ville ikke være i stand til at fravælge laboratorierne på grund af indvendinger. Men jeg ville have brug for at dissekere disse for at se, hvor godt de gentager den rigtige ting."
En håndfuld mennesker udtrykte tvivl om, at en ordentlig dissektion kunne udføres på en syntetisk rotte, og at Taylor og Whittle ikke ønsker at drage fordel af deres design. De planlægger at gøre alle deres skemaer fri for offentligheden, når de først er færdige - forhåbentlig inden den kommende vinter.
”Et par mennesker kunne bare ikke tro det. Vi ser ikke ud til at sælge dette, ”griner Whittle.
De to startede med en rotte, fordi de var mest fortrolige med dens anatomi. At sælge færdige modeller eller udvide deres design til andre dyr er stadig i den fjerne horisont, siger Taylor.
”Lige nu vil jeg fokusere på at få et design, der rent faktisk har tarm i det, ” tilføjer han.
