Kebanyakan printer 3D membosankan. Lambat. Mereka meletakkan plastik sepotong demi sepotong. Tunggu. Tunggu lagi. Ini seperti melihat cat mengering dengan cepat.
Namun bagaimana jika Anda bisa mencetak telinga manusia dalam hitungan menit? Bukan sembarang telinga. Yang hidup. Lembut. Giat. Siap untuk transplantasi?
Para peneliti di EPFL tidak hanya menanyakan pertanyaan tersebut. Mereka menjawabnya. Dengan metode 70 kali lebih efisien dari sebelumnya.
Berhenti Menumpuk, Mulai Memutar
Ini bukan pencetakan 3D biasa. Ini TVAM. Manufaktur Aditif Volumetrik Tomografi. Bayangkan CT scan berjalan mundur.
Sebuah laser menyinari botol cairan lengket yang berputar. Cairan mengeras hanya di tempat yang terkena cahaya paling keras. Strukturnya terbentuk sekaligus. Tidak ada lapisan. Tidak perlu menunggu. Hanya sebuah benda utuh yang muncul dari resin seperti trik sulap.
Versi sebelumnya mengalami kesulitan. Kehilangan energi. Efisiensi rendah. Tim EPFL memperbaikinya dengan mengubah cara mereka menangani cahaya.
“Kami mengontrol fase, bukan kecerahan.”
Perubahan kecil ini menghemat sejumlah besar daya laser.
Lebih cepat. Lebih besar. Hidup.
Perangkat baru ini mengontrol fase laser langsung di dalam printer. Ini adalah yang pertama dari jenisnya. Hasilnya?
Objek berskala milimeter dicetak dalam hitungan detik. Yang berskala sentimeter hanya membutuhkan waktu beberapa menit. Dan inilah kejutannya: sel-sel tersebut bertahan hidup.
Dalam satu pengujian mereka mencetak telinga manusia seukuran aslinya. Menggunakan dioda laser 150mW. Perangkat keras murah. Hadiah yang tinggi. Dalam percobaan lain, sel yang dicetak ke dalam konstruksi kecil tetap hidup selama enam hari. Mereka membentuk jaringan. Fungsi biologis nyata.
Mengapa ini penting? Hamburan cahaya biasanya merusak cetakan 3D pada jaringan tebal. Sistem ini melawan dengan sinar penyembuhan diri. Sinyal menemukan jalannya. Strukturnya tetap benar.
Masalah Permukaan
Kecepatan adalah satu hal. Kualitas adalah hal lain. Interferensi laser sering kali meninggalkan butiran kasar di permukaan. Kasar. Tidak berguna untuk implan.
Tim menyelesaikannya dengan membunuh belu tersebut. Teknik baru menghaluskan hasil akhir. Maria Alvarez-Castaño mencatat bahwa hal ini membawa bioprinting lebih dekat dengan kenyataan medis. Implan asli memerlukan tepi yang halus. Bukan tekstur amplas.
“Akhirnya dimungkinkan untuk melakukan bioprint pada skala yang mendekati klinis.”
Kata Christophe Moser. Dia tahu apa yang dia bicarakan. Dia mengepalai Laboratorium Perangkat Fotonik Terapan di EPFL.
Apa Selanjutnya?
Mereka tidak akan berhenti di telinga saja. Pekerjaan di masa depan menargetkan resin dengan kepadatan sel tinggi. Lebih sulit untuk dicetak. Lebih sulit dikendalikan. Mereka berencana memprediksi reaksi kimia di dalam resin secara real-time.
Mungkin mencetak ke objek yang ada. Mungkin di sekitar mereka.
Ada pembicaraan untuk menghentikan rotasi sama sekali. Memproyeksikan hologram secara langsung tanpa memutar botolnya. Itu akan menyederhanakan perangkat keras. Kurangi getaran. Tingkatkan kecepatan lagi.
Kita sedang bergerak menuju masa depan di mana tubuh Anda memperbaiki dirinya sendiri menggunakan printer. Apakah itu menakutkan? Mungkin.
Hal ini juga tidak bisa dihindari. Perangkat kerasnya murah. Efisiensinya tinggi. Biologinya berhasil.
Kita hanya perlu menunggu resinnya mengeras.
