3D Printing dalam Bidang Kesehatan

Teknologi 3D Printing tidak hanya bermanfaat dibidang industry saja, tetapi juga sangat bermanfaat dibidang kesehatan. Telah banyak orang yang dapat merasakan manfaat dari teknologi terbaru ini. Berikut ini adalah beberapa kehebatan dari 3D Printing:

1.     Tangan Robot

Tangan robot diciptakan untuk membantu orang-orang yang tidak memiliki jari-jari tangaan. Tangan robot yang dicetak menggunakan 3d printing ini dapat disesuaikan dengan bentuk tangan pengguna tangan robot itu sendiri.

Salah satu pengguna yang sudah merasakan kehebatan tangan robot ini adalah Liam,seorang anak berusia 5 tahun yang mendapat hadiah terbaik dalam hidupnya. Hadiah fungsional, berupa tangan kanan nyaman baru. Tangan ini dicetak menggunakan 3d printer dengan menggunakan material plastic PLA, yang cukup kuat untuk penggunaan sehari-hari Liam. Hal ini dikendalikan oleh gerakan pergelangan tangan, lengan dan tangan melalui kabel dan return bungees.

Tiga hari setelah menerima tangan barunya, Liam sudah bisa melakukan beberapa hal dengan tangan kanannya, bermain bola di kamar, sama dengan apa yang anak lainlakukan dengan usianya sekarang. Ia bahkan dapat mengambil sebuah objek kecil dan sulit seperti koin!

Desain Robohand Liam dibagi secara gratis di Thingiverse dengan lisensi publik-domain. Richard dan Ivan berharap bahwa orang-orang yang tidak memiliki akses ke prosthetics komersial yang mahal sekarang dapat menggunakannya secara gratis.

2.     Rekonstruksi Wajah

Empat tahun yang lalu Eric Moger(60 tahun) pergi untuk operasi rutin guna menghilangkan polip di hidungnya. Tapi kemudian Dokter menemukan tumor berukuran bola tenis bersarang di belakang hidung dan mata kirinya. Cepat saja Eric didiagnosis menderita Skuamosa Carsinoma Cell (SCC) dan dokter harus membuang sebagian besar dari sisi kiri wajahnya, termasuk matanya, dengan tujuan untuk menyingkirkan kanker itu. Bagian dari palet atasnya juga dihilangkan, dan itu membuat Eric tidak dapat makan atau minum secara normal.

Kemudian Eric bebas kanker, tetapi wajahnya rusak permanen karena operasi. Dia mulai spiral ke dalam dan depresi, iamenolak untuk meninggalkan rumah dan menunda pernikahan yang telah direncanakan dengan tunangannya, Karen.

Selama empat tahun berikutnya Eric memiliki delapan operasi rekonstruksi gagal. Sebagai usaha terakhir, ia setuju untuk tampil di sebuah reality show Inggris yangmempertemukannya dengan seorang profesor bedah gigi Andrew Dawood dari London.

Dawood menggunakan scanner digital untuk menangkap wajah Eric dan kemudian menggunakan perangkat lunak digital untuk merancang sebuah topeng palsu. Virtual desain disalin dari sisi kanan wajah Eric dan dibalik sehingga sisi kiri akan cocok. Selanjutnya, Dawood menggunakan printer 3D untuk membuat cetakan nilon.

Proses desain dan percetakan memakan waktu sekitar enam minggu. Dia merancang sebuah perancah yang bisa dimasukkan ke dalam rongga wajah Eric untuk menenpelkan topeng di tempatnya dan menciptakan implan mulut yang akan menutup mulut Eric dan memungkinkan dia untuk makan dan minum secara normal.

3.     Exoskeleton

 

Perkembangan teknologi printer 3D saat ini telah mampu membuat lengan buatan untuk penyandang cacat. Seorang gadis kecil berusia 2 tahun bernama Emma memiliki penyakit langka yang dikenal sebagai Anthrogryposis.

Namun kini gadis 2 tahun itu mampu menjalani aktivitasnya tanpa harus tergantung dengan orang lain. Lantaran berkat hasil cetakan printer 3D yang diberi nama Wilmington Robotic Exoskeleton atau WREX.

WREX (Wilmington Robotic Exoskeleton) adalah hasil rapid prototyping yang dicetak dengan teknologi printer 3D. WREX menempel pada tubuh penderita dan menggunakan pita elastis dan pelat logam untuk memberikan kekuatan buatan agar dapat membantu penggunanya bergerak atau menggerakkan anggota bagian tubuhnya.

WREX mampu membuat bagian tubuh yang cacat menjadi bagian tubuh buatan yang normal dimana hasil cetakan bagian tubuh tersebut bisa disesuaikan dengan ukuran penggunanya. Selain itu WREX juga dapat di-resize atau diubah ukurannya sesuai kebutuhan dan di print ulang. Sejauh ini sudah 15 anak yang menggunakan WREX termasuk Emma.

4.     Rongga Trakea

Kaiba lahir di Akron, Ohio dengan cacat lahir yang disebut tracheobronchomalacia, suatu kondisi yang menyebabkan saluran udara sering runtuh, sering mengakibatkan Kaibasama sekali tidak dapat bernapas. Kondisinya akhirnya menjadi kritis dan ia dilarikan ke University of Michigan Medical Center di mana dokter Glenn Green dan Scott Hollister menggunakan 3-D printing untuk membuat belat untuk menahan napas Kaiba agar tetap terbuka.

Green, profesor THT pediatrik, mengatakan pemikiran di balik obat Kaiba adalah menemukan cara untuk menggantikan trakea Kaiba untuk sementara. "Kaiba memiliki tracheobronchomalacia terburuk yang pernah kulihat pada bayi," kata Green. Sekitar satu hari setelah Kaiba dibawa ke Ann Arbor, Hollister, profesor bedah mulut dan profesor teknik biomedis, mampu membangun belat atas trakea Kaiba menggunakan printer 3-D, sebuah perangkat yang menggunakan sistem laser-centering untuk mengukir benda-benda fisik yang dirancang pada komputer.

Keduanya, Green dan Hollister mengatakan efeknya terbilang cepat dan paru-paru Kaiba mulai mengembang dan mengempis secara normal. Belat Kaiba ditempatkan di luar trakea, dan terbuat dari bahan biodegradable yang akan larut setelah jaringan itu tumbuh dan sehat.

5.     Meramalkan penyakit dimasa depan

 

90 tahun lalu arkeolog asal inggris howwald carter membongkar mumi mesir, yang sampai sekarang masih awet dan utuh. Proses pembongkaran peti mati mumi membutuhkan kerja yang super hati-hati. Namun kini arkeolog dapat meminimalisir kerusakan mumi asli dalam peti, yaitu dengan cara memindai isi dalam peti yang selanjutnya di cetak menjadi patung mumi plastic berukuran sama, dengan menggunakan 3D Printer. Kehadiran 3D Printer diharapkan juga mengungkap informasi lebih tentang mumi mesir yang misterius, seperti penyakit yang diderita di masa lampau yang dapat membantu meramalkan penyakit di masa depan.

1.     Bioprinting

 

Bioprinting adalah suatu teknologi pembuatan organ atau jaringan tubuh makhluk hidup buatan dengan menggunakan divais 3D printing. Tujuannya dalam jangka panjang adalah untuk menggantikan organ atau jaringan tubuh yang rusak.

Pada 2002, Professor Makoto Nakamura, seorang dokter, menyadari bahwa printer jet dapat menghasilkan ribuan sel per detik, sebagai ganti dari tinta, dan membangun organ dalam 3D. Di tahun 2008, Nakamura berhasil membuat biotubing, semacam pembuluh darah, dengan printer jet.

Selain Nakamura, pada 2008, Professor Gabor Foracs dari Organovo mencoba bioprinting pembuluh darah dan jaringan untuk jantung dari sel ayam dengan menggunakan printer yang memiliki 3 head. Ketiga head masing-masing berisi sel jantung, sel endothelial, dan kolagen sebagai kerangka.

Bagaimana proses bioprinting?

Tahap persiapan / desain:

Citra dari MRI maupun CT scan dapat digunakan untuk mendapatkan gambaran detail mengenai jaringan atau organ yang akan dicetak dengan bioprinting. Selanjutnya dibuat secara detail lapisan demi lapisan organ atau jaringan yang akan dicetak, termasuk jenis sel yang ada di tiap lapisan tersebut, dengan menggunakan software khusus.

Tahap printing:

Proses printing dilakukan dengan mencetak biopaper, yang terbuat dari kolagen, gelatin, atau hydrogel lainnya, sebagai kerangka pendukung terlebih dahulu. Kemudian, sel tubuh yang akan dicetak pada lapisan pertama dicetak pada biopaper. Lapisan ini kemudian harus dikeringkan dengan menggunakan sinar UV sebelum diberi lapisan biopaper dan lapisan sel tubuh lainnya. Demikian seterusnya dilakukan hingga seluruh lapisan dari desain yang telah dibuat tercetak dan membentuk jaringan maupun organ yang utuh.

Nantinya lapisan biopaper dapat dihilangkan dan lapisan sel yang telah dicetak akan menyatu secara alamiah dalam beberapa waktu.

Read More

Arsitek

Arsitektur lahir dari dinamika antara kebutuhan (kebutuhan kondisi lingkungan yang kondusif, keamanan, dsb), dan cara (bahan bangunan yang tersedia dan teknologi konstruksi). Arsitektur prasejarah dan primitif merupakan tahap awal dinamika ini. Kemudian manusia menjadi lebih maju dan pengetahuan mulai terbentuk melalui tradisi lisan dan praktik-praktik, arsitektur berkembang menjadi ketrampilan. Pada tahap ini lah terdapat proses uji coba, improvisasi, atau peniruan sehingga menjadi hasil yang sukses. Seorang arsitek saat itu bukanlah seorang figur penting, ia semata-mata melanjutkan tradisi. Arsitektur Vernakular lahir dari pendekatan yang demikian dan hingga kini masih dilakukan di banyak bagian dunia.

Permukiman manusia di masa lalu pada dasarnya bersifat rural. Kemudian timbullah surplus produksi, sehingga masyarakat rural berkembang menjadi masyarakat urban. Kompleksitas bangunan dan tipologinya pun meningkat. Teknologi pembangunan fasilitas umum seperti jalan dan jembatan pun berkembang. Tipologi bangunan baru seperti sekolah, rumah sakit, dan sarana rekreasi pun bermunculan. Arsitektur Religius tetap menjadi bagian penting di dalam masyarakat. Gaya-gaya arsitektur berkembang, dan karya tulis mengenai arsitektur mulai bermunculan. Karya-karya tulis tersebut menjadi kumpulan aturan (kanon) untuk diikuti khususnya dalam pembangunan arsitektur religius. Contoh kanon ini antara lain adalah karya-karya tulis oleh Vitruvius, atau Vaastu Shastra dari India purba. Di periode Klasik dan Abad Pertengahan Eropa, bangunan bukanlah hasil karya arsitek-arsitek individual, tetapi asosiasi profesi (guild) dibentuk oleh para artisan / ahli keterampilan bangunan untuk mengorganisasi proyek.

Pada masa Pencerahan, humaniora dan penekanan terhadap individual menjadi lebih penting daripada agama, dan menjadi awal yang baru dalam arsitektur. Pembangunan ditugaskan kepada arsitek-arsitek individual - Michaelangelo, Brunelleschi, Leonardo da Vinci - dan kultus individu pun dimulai. Namun pada saat itu, tidak ada pembagian tugas yang jelas antara seniman, arsitek, maupun insinyur atau bidang-bidang kerja lain yang berhubungan. Pada tahap ini, seorang seniman pun dapat merancang jembatan karena penghitungan struktur di dalamnya masih bersifat umum.

Bersamaan dengan penggabungan pengetahuan dari berbagai bidang ilmu (misalnya engineering), dan munculnya bahan-bahan bangunan baru serta teknologi, seorang arsitek menggeser fokusnya dari aspek teknis bangunan menuju ke estetika. Kemudian bermunculanlah "arsitek priyayi" yang biasanya berurusan dengan bouwheer (klien)kaya dan berkonsentrasi pada unsur visual dalam bentuk yang merujuk pada contoh-contoh historis. Pada abad ke-19, Ecole des Beaux Arts di Prancis melatih calon-calon arsitek menciptakan sketsa-sketsa dan gambar cantik tanpa menekankan konteksnya.

Sementara itu, Revolusi Industri membuka pintu untuk konsumsi umum, sehingga estetika menjadi ukuran yang dapat dicapai bahkan oleh kelas menengah. Dulunya produk-produk berornamen estetis terbatas dalam lingkup keterampilan yang mahal, menjadi terjangkau melalui produksi massal. Produk-produk sedemikian tidaklah memiliki keindahan dan kejujuran dalam ekspresi dari sebuah proses produksi.

Ketidakpuasan terhadap situasi sedemikian pada awal abad ke-20 melahirkan pemikiran-pemikiran yang mendasari Arsitektur Modern, antara lain, Deutscher Werkbund (dibentuk 1907) yang memproduksi obyek-obyek buatan mesin dengan kualitas yang lebih baik merupakan titik lahirnya profesi dalam bidang desain industri. Setelah itu, sekolah Bauhaus (dibentuk di Jerman tahun 1919) menolak masa lalu sejarah dan memilih melihat arsitektur sebagai sintesa seni, ketrampilan, dan teknologi.

Ketika Arsitektur Modern mulai dipraktikkan, ia adalah sebuah pergerakan garda depan dengan dasar moral, filosofis, dan estetis. Kebenaran dicari dengan menolak sejarah dan menoleh kepada fungsi yang melahirkan bentuk. Arsitek lantas menjadi figur penting dan dijuluki sebagai "master". Kemudian arsitektur modern masuk ke dalam lingkup produksi masal karena kesederhanaannya dan faktor ekonomi.

Namun, masyarakat umum merasakan adanya penurunan mutu dalam arsitektur modern pada tahun 1960-an, antara lain karena kekurangan makna, kemandulan, keburukan, keseragaman, serta dampak-dampak psikologisnya. Sebagian arsitek menjawabnya melalui Arsitektur Post-Modern dengan usaha membentuk arsitektur yang lebih dapat diterima umum pada tingkat visual, meski dengan mengorbankan kedalamannya. Robert Venturi berpendapat bahwa "gubuk berhias / decorated shed" (bangunan biasa yang interior-nya dirancang secara fungsional sementara eksterior-nya diberi hiasan) adalah lebih baik daripada sebuah "bebek / duck" (bangunan di mana baik bentuk dan fungsinya menjadi satu). Pendapat Venturi ini menjadi dasar pendekatan Arsitektur Post-Modern.

Sebagian arsitek lain (dan juga non-arsitek) menjawab dengan menunjukkan apa yang mereka pikir sebagai akar masalahnya. Mereka merasa bahwa arsitektur bukanlah perburuan filosofis atau estetis pribadi oleh perorangan, melainkan arsitektur haruslah mempertimbangkan kebutuhan manusia sehari-hari dan menggunakan teknologi untuk mencapai lingkungan yang dapat ditempati. Design Methodology Movement yang melibatkan orang-orang seperti Chris Jones atau Christopher Alexander mulai mencari proses yang lebih inklusif dalam perancangan, untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Peneilitian mendalam dalam berbagai bidang seperti perilaku, lingkungan, dan humaniora dilakukan untuk menjadi dasar proses perancangan.

Bersamaan dengan meningkatnya kompleksitas bangunan,arsitektur menjadi lebih multi-disiplin daripada sebelumnya. Arsitektur sekarang ini membutuhkan sekumpulan profesional dalam pengerjaannya. Inilah keadaan profesi arsitek sekarang ini. Namun demikian, arsitek individu masih disukai dan dicari dalam perancangan bangunan yang bermakna simbol budaya. Contohnya, sebuah museum senirupa menjadi lahan eksperimentasi gaya dekonstruktivis sekarang ini, namun esok hari mungkin sesuatu yang lain.

Read More