Как защитить телефон от кражи данных
Похоже на то, что Дзюба стал жертвой доксинга — это набирающее обороты явление, когда злоумышленники без какого-либо шантажа выкладывают в общий доступ приватную информацию. Их цель не заработать, а навредить жертве атаки.
Чаще всего взламывают телефоны на базе Android, iPhone взломать сложнее, но и он не защитит вашу информацию на 100%. Думаю, в случае с Дзюбой, как и в других похожих ситуациях, речь идет о краже данных из облачных хранилищ, таких как iCloud или Dropbox. Это даже нельзя назвать взломом — преступнику нужно лишь как-то выведать у пользователя пароль. Например, отправить на почту письмо якобы от лица Apple или Google с рекомендацией поменять пароль от учетной записи и просьбой отправить новый пароль ответным сообщением. Если человек не очень подкован в вопросах кибербезопасности, на такую «удочку» он попадет легко. Другой вариант узнать пароль — заразить устройство трояном (программой-вирусом. — Прим. ред.).
Многие пользователи никогда не меняют и используют одинаковые пароли для всех сервисов. В таком случае, подобрав пароль один раз, злоумышленник легко может войти во все аккаунты человека — в соцсети, облачные хранилища и даже получить доступ к банковским приложениям. Поэтому нужно использовать разные и при этом сложные пароли — как минимум из 12 символов. Создать такие пароли можно с помощью приложения — пароль-менеджера, в котором они и будут храниться. Доступ в пароль-менеджер открывается только после ввода так называемого мастер-пароля. Конечно, ни в коем случае нельзя хранить пароли в заметках. К тому же стоит настроить двухфакторную авторизацию там, где это возможно.
Защитите телефон от физического воздействия. Удивительно, но некоторые владельцы смартфонов не пользуются функцией автоматической блокировки экрана и не ставят пароль. Это значит, что при краже или утере гаджета любой другой человек получает доступ сразу ко всему контенту и данным внутри устройства. Не стоит забывать и о том, что в операционных системах есть функция, которая позволяет удаленно найти или заблокировать потерянное устройство.
Не скачивайте приложения из сомнительных источников — неофициальных магазинов и с непроверенных сайтов. На таких ресурсах часто публикуют программы, способные «заразить» телефон и открыть к нему удаленный доступ. Кроме того, некоторые пользователи iPhone до сих пор расширяют возможности своего устройства, проводя Jailbreak (взлом операционной системы iOS, который открывает в iPhone дополнительные функции. — Прим. ред.). Эта процедура не только лишает пользователя гарантийной поддержки, но и увеличивает риск взлома самого гаджета.
Фотографии, видео и другую личную информацию лучше хранить не в стандартных приложениях, а скачать для этого специальное приложение-хранилище, попасть в которое можно, только введя пароль. Правда, если у хакеров уже есть удаленный доступ к вашему гаджету, им не составит труда получить пароль и от вашего хранилища.
Не забывайте, что опасность несут открытые публичные Wi-Fi-сети. Их не стоит использовать для передачи важных данных — входить с их помощью в банковские приложения и так далее. Wi-Fi-сети даже могут использоваться в кибершпионаже — несколько лет назад громко звучала кибершпионская кампания Darkhotel, участники которой охотились за топ-менеджерами из стран Азии, Европы и США. Как только они подключались к локальной сети Wi-Fi отеля, им предлагали обновить ПО популярных приложений, а на деле они загружали трояны — так злоумышленники получали удаленный доступ к устройству пользователя. Если говорить, например, о бесплатной сети московского метро, то она безопасна: за ней следят специальные люди, но вот в обычной городской кофейне точно нужно быть аккуратным, на таком уровне обычно никто о кибербезопасности не думает — воткнули роутер в сеть, он работает, ну и слава богу. Чтобы обезопасить себя при работе с общедоступными Wi-Fi-сетями, нужно использовать VPN-сервисы, но только от проверенных провайдеров.
«Поймать» вредоносное ПО можно, подключившись к неизвестному USB-порту или зарядив телефон с помощью незнакомого провода. Например, не стоит заряжать гаджет в незнакомых местах — риск подхватить троян, хоть и низкий, но есть. Решить эту проблему просто — достаточно купить устройство, которое называется USB-Condom. Это обычная насадка на зарядный шнур, которая перекрывает контакты, отвечающие за передачу данных.
От хакеров нельзя защититься одной «серебряной пулей», пользователю нужно использовать все доступные способы защиты одновременно: включить автоматическую блокировку экрана, установить антивирус, задать сложные и разные пароли для соцсетей, почты, облачных хранилищ и банковских приложений. Если защищаться комплексно, вероятность успешной атаки можно свести к нулю.
Подготовил Никита Павлюк-Павлюченко
Больше текстов о политике и обществе — в нашем телеграм-канале «Проект “Сноб” — Общество». Присоединяйтесь
Ученые создали первое трехмерное сердце с помощью 3D-принтера
Исследователи из Тель-Авивского университета (Tel Aviv University) «напечатали» первое в мире 3D васкуляризованное искусственное сердце, используя собственные клетки пациента и биологические материалы. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Advanced Science.
- Актуальность проблемы
- Материалы и методы обследования
- Результаты научной работы
- Выводы
- «Мы надеемся, что добьемся успеха и докажем эффективность и пользу нашего метода», — заключил Двир.
Актуальность проблемы
До сих пор ученые в области регенеративной медицины успешно печатали только простые ткани без кровеносных сосудов.
Автор исследования Тал Двир (Tal Dvir) из Школы молекулярной клеточной биологии и биотехнологии (School of Molecular Cell Biology and Biotechnology) заявляет: «Мы делаем это впервые».
Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти. В настоящее время трансплантация сердца является единственным методом лечения, доступным для пациентов с терминальной стадией сердечной недостаточности. Учитывая острую нехватку доноров сердца, необходимость разработки новых методов восстановления больного сердца является насущной.
Материалы и методы обследования
Для исследования у пациентов была взята биопсия жировой ткани. клеточные и внеклеточные материалы ткани. Трехмерная сеть внеклеточных макромолекул, таких как коллаген и гликопротеины, была превращена в один гидрогель, который служил «чернилами». После смешивания с гидрогелем, клетки были эффективно дифференцированы в сердечные или эндотелиальные клетки для создания специфических для пациента иммунно-совместимых сердечных тканей с кровеносными сосудами и, впоследствии, всего сердца. По словам Двира, использование «нативных» специфичных для пациента материалов имеет решающее значение для успешных инженерных и организационных вопросов.
Результаты научной работы
«Это сердце состоит из человеческих клеток и специфических для пациента биологических материалов», — говорит Двир. «Наши результаты демонстрируют потенциал метода в разработке персонализированной замены тканей и органов в будущем». «На данном этапе трехмерное сердце маленькое, размером с сердце кролика».
«Биосовместимость конструкционных материалов имеет решающее значение для устранения риска отторжения имплантата, что ставит под угрозу успех таких процедур», — говорит Двир. «Таким образом, мы можем сообщить о простом подходе к 3D-печати васкуляризированных и перфузируемых тканей сердца, которые идеально соответствуют тем же биохимическим, механическим и топографическим свойствам собственных тканей пациента».
Выводы
Исследователи планируют проверить функционирование 3D-напечатанного сердца в лаборатории и провести трансплантацию животным.
«Мы надеемся, что добьемся успеха и докажем эффективность и пользу нашего метода», — заключил Двир.
Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!
Редактор, автор статей.
Врач кардиолог, терапевт в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург
E-mail для связи – info@medicalinsider.ru
Увеличение количества бета-клеток поджелудочной железы открывает новый путь к лечению диабета в будущем
Meditating ©Flickr/Take Back Your Health Conference
Сердце, напечатанное на 3D-принтере спасло 4-летнюю Миа Гонсалес
Приветствуем вас на страницах блога iCover. В хирургии встречаются случаи, когда стоящая перед специалистом задача допускает возможность использования нескольких оперативных методов. И только один из них является самым верным. Найти и принять такое решение специалистам клиники сердечно-сосудистого центра Никлауса в Майами помогли 3D-технологии. О 4-х летней Миа Гонсалес, здоровье которой удалось восстановить благодаря 3D – принтеру и перспективах нового подхода к хирургии с использованием возможностей 3D-протипирования мы расскажем в нашей статье.
С первыми серьезными испытаниями крошке Миа Гонсалес суждено было познакомиться уже в первые годы жизни. А если совсем точно, первые 3,5 года в течение которых она перенесла, как минимум, 10 госпитализаций, превратились для девочки в одно сплошное испытание. Нескончаемые патологические простуды и насморки, ставшие ее верными спутниками, напрочь лишили малышку привычных детских радостей. В последние месяцы для поддержки дыхательных функций на жизненно необходимом уровне девочке пришлось принимать специальные препараты.
Обследования, проделанные во время пребывания Миа в местной клинике привели врачей к неутешительному выводу: ребенок страдает редкой патологией, называемой “двойная аорта”, неправильное расположение которой приводит к сдавливанию трахеи и, как следствие, проблемам с дыханием и глотанием. Вывод врачей шокировал родителей: для взятия ситуации под контроль 4-х летней Миа потребуется операция на открытом сердце с коррекцией аорты.
Сложность и нестандартность случая послужили для врачей поводом обратиться за помощью к инновационным технологиям 3D-печати. А найти единственно верное решение из запутанного лабиринта равновероятных исходов помогла модель сердца Миа, отпечатанная на 3D-принтере.
Дополненная реальность Миа
Новейший 3D-принтер, который детская клиника сердечно сосудистой хирургии Никлауса в Майами получила в 2015 году уже был использован для печати точных копий органов 25 детей – пациентов с врожденными пороками сердца, нуждающихся в сложном оперативном лечении. Возможность точной визуализации органов, подлежащих оперативному вмешательству “в оригинале” с учетом всех индивидуальных особенностей пациента позволил доктору Берку находить и принимать такие решения, на которые, по его словам, он никогда бы не отважился руководствуясь только логикой, знаниями и накопленным опытом. И результаты такого подхода превзошли все ожидания.
Как и в предшествующих случаях, углубленному анализу ситуации предшествовало изготовление точной копии сердца девочки, пораженного патологическими изменениями. В качестве “информационного шаблона” для печати модели сердца Миа, как и в случаях с предыдущими пациентами были использованы данные МРТ и КТ-сканирования, а в качестве исходного материала – пластик или резина.
На планирование операции и поиск наиболее щадящей технологии у ведущего хирурга клиники Редмонд Берка ушло более двух недель. И здесь неоценимую помощь снова оказал изготовленный точный прототип, с которым доктор частенько отправлялся к коллегам для уточнения какого-то двусмысленного вопроса. В итоге размышления над случаем Миа и накопленная полезная информация легли в основу нестандартного решения – провести надрез не с левой стороны грудины, как предписано в подобных случаях, а с правой. Это, по мнению Берка в значительной мере увеличивало шансы малышки Миа на проведение успешной операции и скорейшую послеоперационную реабилитацию.
“Если бы не эта модель, мне пришлось бы сделать больший разрез, который мог бы заставил девочку страдать значительно сильнее, а также потребовал бы больше времени на реабилитацию”, — сказал Берк, добавив, что отбросить всякие сомнения при принятии решения помог, главным образом, именно 3D-принтер.
Перспективы метода
Несмотря на то, что метод, используемый в оперативной практике клиники Никлауса не предполагает печати и замены биологического органа, точный прототип во многих случаях позволит избавиться от необходимости пересадки, ограничившись локальным оперативным вмешательством. По информации, предоставленной Скоттом Рейдером (Scott Rader) – генеральным менеджером компании Stratasys, поставляющей 3D-принтеры на мировой рынок, на сегодняшний день в мире уже работают 200 таких моделей и 75 из них находятся в клиниках США.
До недавнего времени использование 3D печати в медицине было ограничено созданием прототипов хирургических инструментов и выполнением некоторых простейших операций. И только последние несколько лет предложенные технологии позволили осуществлять печать точных копий органов пациентов с использованием результатов аппаратных лабораторных исследований. Напечатанные прототипы, по словам Рейдера, — незаменимое подспорье при проведении сложных операций, к числу которых можно отнести удаление опухоли головного мозга. Прекрасные перспективы моделирование патологий органов сложных пациентов открывает и для использования в стенах медицинских университетов.
«Очень важно, что получив в свое распоряжение орган-прототип пациента, который готовится к операции, хирург получает уникальную возможность отработать технику оперативного вмешательства на модели столько раз, сколько потребуется для того, чтобы отыскать оптимальный вариант” – говорит Рейдер.
Уже в ближайшие годы, по мнению Скотта Рейдера, хирурги смогут печатать людям новые органы на принтерах, используя вместо пластика и резины “чернила” на основе человеческих клеток. Но имитация органов методами 3D-печати – это безусловно ”прорывная технология, коренным образом влияющая на то, как мы объясняемся с пациентами, как мы готовимся к операции, как мы ее делаем и как мы обучаем студентов-медиков” – делится своими соображениями профессор Гарвардской медицинской школы и член научного кружка моделирования в Beth Israel Deaconess Medical Center Бостона Даниэль В. Джонс.
Продажа 200 принтеров в масштабах планеты – это капля в океане. Сегодня ситуация похожа скорее на “… большой секрет, удерживаемый в глубокой тайне” – делится д-р Джонс, посвятивший все последнее время изучению мнения хирургов к новой технологии. Вместе с тем, ситуация с ее внедрением внушает оптимизм, поскольку стоимость оборудования становится доступнее, а достигнутые результаты следует признать самым убедительным аргументом.
“Подобный 3D-принтер и сопутствующее программное обеспечение, как правило, стоят до $100000, что меньше, чем лабораторные комплексы КТ или МРТ”, — говорит Скотт Рейдер. А с учетом показателей эффективности оперативного лечения и сокращения времени, необходимого на проведение операции и реабилитацию пациента применение для технологии 3D-прототипирования органов открываются самые блестящие перспективы.
Уже 4 месяца прошло после операции Миа. Сегодня все что напоминает девочке об операции и 4-х годах мучений – небольшой слегка зудящий послеоперационный шрам. А сейчас девочку больше волнует танцевальная концертная программа, которую она должна подготовить всего за какой-то месяц.
Статья подготовлена по материалам CNN
Уважаемые читатели, мы всегда с удовольствием встречаем и ждем вас на страницах блога iCover! Мы готовы и дальше радовать вас своими публикациями и постараемся сделать все возможное для того, чтобы проведенное с нами время доставило удовольствие и вам. И, конечно, не забывайте подписываться на наши рубрики и мы обещаем — скучать не придется!
Изобретен способ восстановления тканей сердца с помощью 3D-принтера
Печать органов: как продвинулись технологии 3D-биопринтинга и что мешает их развитию
Искусственное создание человеческой кожи, тканей и внутренних органов может восприниматься как фантастика, но большая часть всего этого происходит прямо сейчас. В исследовательских центрах и больницах по всему миру достижения в области 3D-печати и биопечати предоставляют новые возможности для лечения людей и научных исследований. В ближайшие десятилетия биопечать может стать следующей важной вехой в здравоохранении и персонализированной медицине.
Расскажем о технологии биопечати, последних достижениях отрасли и ограничениях, с которыми сталкиваются специалисты.
Традиционные принтеры, такие, как у вас дома или офисе, работают в двух измерениях. Они могут печатать текст или изображения на плоской поверхности (обычно на бумаге), используя размеры x (горизонтальный) и y (вертикальный). 3D-принтеры добавляют еще одно измерение — глубину (z). В процессе печати головки принтера могут перемещаться вверх и вниз, влево и вправо, вперед и назад, но вместо того, чтобы доставлять чернила на бумагу, распределяют различные материалы — полимеры, металл, керамику и даже шоколад — до «печати» целостного, объемного предмета, слой за слоем в процессе, известном как «аддитивное производство».
Чтобы создать 3D-объект, нужен его план — цифровой файл, созданный с помощью программного обеспечения для моделирования. После его создания сгенерированная компьютером модель отправляется на принтер. Выбранный вами материал загружен в устройство и готов к нагреву, чтобы легко вытекать из сопла принтера. Когда принтер читает план, его головка перемещается, внося последовательные слои выбранного материала для создания конечного продукта.
Когда каждый слой печатается, он превращается в твердую форму либо путем охлаждения, либо за счёт смешивания двух разных растворов, доставляемых головкой принтера. Новые слои точно ложатся на предыдущие, чтобы получился устойчивый, связный элемент. Таким способом можно создать практически любую форму, включая движущуюся.
Биопринтеры работают почти так же, как и 3D-принтеры, с одним ключевым отличием — они наносят слои биоматериала, который может включать живые клетки, для создания сложных структур, таких как кровеносные сосуды или ткани кожи.
Живые клетки? Где они их берут? Каждая ткань в организме состоит из разных типов клеток. Необходимые клетки (почек, кожи и так далее) берут у пациента и затем культивируют до тех пор, пока их не станет достаточно для создания «био-чернил», которые загружаются в принтер. Это не всегда возможно, поэтому для некоторых тканей берут стволовые клетки, которые способны становиться любой клеткой в теле (организме), или, например, свиной коллагеновый белок, морские водоросли и другие.
Часто в биопечати используют хитозан — полисахарид, полученный из внешнего скелета моллюсков (например, креветок) или путем брожения грибов. Этот материал имеет высокую биосовместимость и обладает антибактериальными свойствами. Его недостаток — низкая скорость гелеобразования. Другой популярный материал — полисахарид, выделенный из морских водорослей, под названием агароза. Его преимущества — высокая стабильность и возможность нетоксичного сшивания при исследованиях. Однако этот биоматериал не разлагается и обладает плохой клеточной адгезией (способностью клеток слипаться друг с другом и с другими субстратами).
Первичный структурный белок, который содержится в коже и других соединительных тканях — коллаген — имеет высокую биологическую значимость. Он является наиболее распространенным белком млекопитающих и основным компонентом соединительной ткани. К его недостаткам для биопечати относят свойство кислоторастворимости. Больше информации о биоматериалах можно найти здесь.
Как правило, нужно больше, чем просто клетки, поэтому большинство биопринтеров также поставляют какой-то органический или синтетический «клей» — растворимый гель или коллагеновый каркас, к которому клетки могут прикрепляться и расти. Это помогает им формироваться и стабилизироваться в правильной форме. Удивительно, но некоторые клетки могут принять правильное положение сами по себе без каких-либо «строительных лесов». Как они узнают, куда идти? А как клетки эмбриона развиваются в матке или ткань взрослого человека движется для восстановления повреждений? Так же и здесь.
Университеты, исследователи и частные компании по всему миру вовлечены в развитие технологий биопечати. Давайте посмотрим на некоторые из удивительных вещей, над которыми они работают.
Также космонавты будут выращивать белковые кристаллы и экспериментировать с печатью биоплёнок бактерий для изучения их поведения в условиях невесомости. Российские учёные ожидают получить уникальные научные данные, которые могут быть применимы при разработке новых лекарственных препаратов.
Научный руководитель компании «3Д Биопринтинг Солюшенс» и ведущий научный сотрудник Института регенеративной медицины, кандидат медицинских наук Владимир Миронов в своем выступлении на кафедре анатомии Сеченовского Университета 2 сентября отметил: «Живые клетки, ткани и органы человека будут синтезированы уже в текущем столетии. Для этого морфологические науки, такие как микроскопическая анатомия и гистология, надо оцифровизировать или диджитализировать, то есть перевести в цифровой формат и сделать доступными для компьютерных программ роботических биопринтеров, так как без цифровых моделей нельзя напечатать человеческие ткани и органы».
Ежегодно миллионы людей во всем мире нуждаются в пересадке кости. Современные костные трансплантаты часто используют синтетический материал на основе цемента в сочетании с собственной костью пациента. Однако применение этих материалов имеет ряд ограничений — некоторые трансплантаты вызывали отторжение и воспалительные процессы у пациентов. Воспроизведение естественного «интерфейса» кость-хрящ также было проблематичным.
Тем не менее, команда из Университета Суонси в 2014 году разработала технологию биопечати, которая позволяет создать искусственный костный протез в точной форме требуемой кости, используя биосовместимый материал, который является одновременно долговечным и регенеративным. Над аналогичными исследованиями в то же время работали и ученые из Ноттингемского университета в Англии.
Чтобы напечатать небольшую кость, требуется около двух часов. Поэтому хирурги могут сделать её прямо в операционной. Затем эта часть кости покрывается стволовыми клетками взрослого человека, способными развиваться практически в любой другой тип клеток. Это сочетается с био-чернилами из принтера — комбинацией полимолочной кислоты (которая обеспечивает механическую прочность кости) и альгината — гелеобразного вещества, которое служит амортизирующим материалом для клеток. Затем конечный продукт имплантируется в организм, где в течение примерно трех месяцев полностью исчезнет и будет заменен новой костью.
Исследователи надеются, что в будущем биопечатаемые кости могут быть созданы с достаточной надежностью, чтобы поддержать сложную реконструкцию позвоночника, и что костный материал будет дополнительно улучшен для повышения его совместимости с клетками хряща.
Успешные опыты 3D-печати человеческого хряща в скором времени могут полностью заменить искусственные имплантаты людям, нуждающимся в реконструктивной хирургии. Еще в 2015 году ученые в Цюрихе разработали технологию, которая позволит больницам печатать полноразмерный имплантат человеческого носа менее чем за 20 минут. Они считают, что любой хрящевой имплантат может быть изготовлен по их методике.
Исследователь Матти Кести описал технологию так:
Если человек сильно обожжен, здоровую кожу можно взять из другой части тела и использовать для покрытия пораженного участка. Иногда неповрежденной кожи не хватает.
Исследователи, работающие в Медицинской школе Уэйк Форест, успешно разработали, построили и протестировали принтер, который может печатать клетки кожи непосредственно на ожоговой ране. Сканер очень точно определяет размер и глубину повреждений. Эта информация передается на принтер, и печатается кожа для покрытия раны. В отличие от традиционных кожных трансплантатов, требуется только участок кожи, размер которого составляет одну десятую от размера ожога, чтобы вырастить достаточное количество клеток для печати. Пока эта технология находится на экспериментальной стадии, и исследователи надеются, что она будет широко доступна в течение следующих пяти лет.
Как уже упоминалось, 3D-принтеры печатают изделия послойно, и поскольку кожа представляет собой многослойный орган с различными типами клеток, она хорошо подходит для данного типа технологий. Тем не менее, исследователям предстоит решить еще много задач, в частности, как предотвратить повреждение клеток от тепла, выделяемого принтером. И конечно же, как и большинство частей человеческого тела, кожа более сложная, чем кажется на первый взгляд — есть нервные окончания, кровеносные сосуды и множество других аспектов, которые необходимо учитывать.
Инженер-биомеханик Моника Мойя держит чашку Петри с печатными биотрубками на основе альгината. Биотрубки могут действовать как временные кровеносные сосуды, аналогичные кровеносным сосудам, которые помогают создать участок живой ткани.
Учитывая, что в теле человека десятки тысяч километров вен, артерий и капилляров, исследователи работают над тем, чтобы заменить их, если они когда-нибудь износятся. Создание жизнеспособных кровеносных сосудов также важно для правильной работы всех других потенциальных биопечатных частей тела.
Инженер-биомеханик Моника Мойя из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса использует биопечать для создания кровеносных сосудов. Материалы, созданные ее биопринтерами, спроектированы таким образом, чтобы позволить маленьким кровеносным сосудам развиваться самостоятельно.
Эта разработка требует времени, поэтому распечатываются пробирки с клетками и другими биоматериалами, чтобы помочь доставить жизненно важные питательные вещества в окружающую печатную среду. Через некоторое время самосборные капилляры соединяются с биопечатными трубками и начинают самостоятельно доставлять питательные вещества в клетки, имитируя работу этих структур в организме человека.
Врачи и ученые Института регенеративной медицины Уэйк Форест (WFIRM) были первыми в мире, кто создал органы и ткани, выращенные в лабораторных условиях, которые были успешно пересажены в человека. Прямо сейчас они работают над выращиванием тканей и органов для более чем 30 различных областей тела, от почек и трахеи до хрящей и легких. Также они стремятся ускорить доступность этих методов лечения для пациентов.
Ученые в Австралии тоже занимаются подобными исследованиями. Они использовали человеческие стволовые клетки для выращивания почечного органа, который содержит все необходимые типы клеток для почек. Такие клетки могут служить ценным исходным источником для биопечати более сложной структуры почек.
Доктор медицины, профессор урологии, профессор Института регенеративной медицины Энтони Атала показывает почку, созданную биопринтером. Модифицированный настольный струйный принтер распыляет клетки вместо чернил. Клетки культивировали у пациента, а структурный шаблон для почки получили из МРТ (поэтому он имеет правильный размер и форму).
Используя эту технологию, еще в 2001 году Атала напечатал и успешно пересадил мочевой пузырь для молодого человека Джейка.
Удивительно, но именно сердце человека может стать одним из самых легких органов для печати, поскольку оно, по сути, представляет собой насос с трубками. Конечно, всё не так просто, но многие исследователи считают, что человечество научится печатать сердца раньше, чем почки или печень.
Исследователи Института регенеративной медицины Уэйк Форест в апреле 2015 года создали «органоиды» — напечатанные на 3D-принтере полностью функциональные, бьющиеся сердечные клетки.
«Это первый случай, когда кто-либо где-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами», — рассказал ученый Тель-Авивского университета профессор Тал Двир.
До сих пор ученым удавалось печатать ткани хряща и, например, аортального клапана, но задача заключалась в том, чтобы создать ткани с васкуляризацией — кровеносными сосудами, включая капилляры, без которых органы не могут выжить, не говоря уже о функционировании.
Тель-авивские ученые начали с жировой людской ткани и разделили клеточные и неклеточные компоненты. Затем они перепрограммировали клетки, чтобы те превратились в недифференцированные стволовые клетки, которые затем могли бы стать сердечными или эндотелиальными. Эндотелий — однослойный пласт плоских клеток, выстилающий внутреннюю поверхность сердечных полостей, кровеносных и лимфатических сосудов. Клетки эндотелия исполняют множество функций сосудистой системы, например, контролируют артериальное давление, регулируют компоненты свертывания крови и формирование новых кровеносных сосудов.
Неклеточные материалы, включая большое количество белков, были переработаны в «персонализированный гидрогель», который служил «чернилами для печати».
Пройдут годы, прежде чем эта технология сможет создавать органы для эффективной трансплантации. Тем не менее, достижения ученых в Тель-Авиве являются огромной вехой на этом пути.
Одна из ключевых потенциальных областей использования биопечатных живых материалов — это область медицинских испытаний и исследований лекарственных препаратов. Биопечатные ткани обладают несколькими типами клеток с разной плотностью и ключевыми архитектурными особенностями. Благодаря этому исследователи могут изучать воздействие различных заболеваний на организм, этапы прогрессирования заболевания и возможные способы лечения в естественной микросреде.
Одним из самых впечатляющих достижений последних лет является разработка «настольного мозга» в Центре передовых технологий ARC в 2016 году. Исследователи смогли с помощью 3D-принтера создать трехмерную печатную шестислойную структуру, включающую нервные клетки, которые имитируют структуру мозговой ткани.
Это открывает огромные потенциальные выгоды для исследователей, фармацевтических и частных компаний, потому что позволит им тестировать новые продукты и лекарства на ткани, которая точно отражает реакции ткани человеческого мозга, в отличие от образцов животных, которые могут вызывать совершенно другую реакцию. «Настольный мозг» также может быть использован для дальнейшего исследования таких заболеваний, как шизофрения или болезнь Альцгеймера.
Мы еще далеки от печати мозга, но способность располагать клетки так, чтобы они образовывали нейронные сети, является значительным шагом вперед. Позволяя исследователям работать с человеческими тканями в режиме реального времени, можно значительно ускорить процессы тестирования и давать более реалистичные и точные результаты. Это также снизит необходимость использования лабораторных животных для медицинских анализов и потенциально опасных испытаний на людях.
В настоящее время в мире используется около 3000 медицинских тренажеров, помогающих врачам практиковаться в выполнении сложных процедур. Виртуальные кровеносные сосуды, 3D-печатные органы… и ни одно животное не страдает!
Американская компания 3D Systems создала отраслевой сегмент под названием VSP (Virtual Surgical Planning). Этот подход к персонализированной хирургии сочетает в себе знания в области медицинской визуализации, хирургического моделирования и 3D-печати. Хирурги, впервые использующие медицинский симулятор Simbionix, часто сообщают о чувстве физической боли, сопереживая своему виртуальному пациенту — опыт настолько реалистичен. Органы и ткани выглядят совершенно реальными. При сшивании органа хирург видит на экране иглу, попадающую в ткань, и натягивает нить. Если врач делает что-то не так, виртуальные кровеносные сосуды ломаются, и орган начинает кровоточить. Эти симуляторы были разработаны израильской компанией «Симбионикс», которую в 2014 году выкупила 3D Systems.
3 сентября 2019 года Общество радиологии Северной Америки (RSNA) и Американский колледж радиологии (ACR) объявили о запуске нового реестра клинических данных медицинской 3D-печати, чтобы собирать сведения о результатах лечения с использованием 3D-печати по месту оказания медицинской помощи. Эта информация станет мощным инструментом для оценки и улучшения качества обслуживания пациентов в режиме реального времени, будет стимулировать текущие исследования и разработки, информировать пациентов и медицинских работников о наилучшем курсе лечения.
Производитель биопринтеров и программного обеспечения для биопечати Allevi 5 сентября 2019 года представил программное обеспечение Allevi Bioprint Pro. Встроенная генерация моделей и интегрированная нарезка позволит больше сосредоточиться на проведении экспериментов, а не на настройке принтера. Программа работает полностью в облаке, а это означает, что можно создавать свои биоструктуры, определять материалы и отслеживать отпечатки прямо из веб-браузера на любом компьютере.
По словам команды разработчиков, новый биопринтер с вышеуказанным ПО мощный и простой в использовании и представляет собой еще один кусочек головоломки на пути к печати органов с помощью 3D-принтера.
Российские ученые намерены создать на 3D-принтере конструкции для восстановления тканей сердца
Российские ученые намерены создать на 3D-принтере с биополимерными чернилами конструкции для восстановления тканей сердца. Об этом Агентству городских новостей «Москва» сообщил заведующий лабораторией биомедицинских нанотехнологий Первого московского государственного медицинского университета им. И.Сеченова (МГМУ) Александр Герасименко.
«Наши ученые разработали лазерный 3D-принтер и специальные биополимерные чернила для печати объемных сердечно-сосудистых конструкций. Их можно использовать при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, например, при ишемической болезни сердца, для восстановления тканей после инфаркта миокарда. В 2019 г. заканчиваем научно-исследовательскую работу, затем начнется опытно-конструкторский этап, дальше – клинические исследования и регистрация разработки как изделия медицинского назначения. При наилучшем развитии событий такие принтеры могут появиться в медицинских учреждениях через шесть лет. Скорее всего, их установят в высокотехнологичных клиниках, где есть соответствующие финансовые возможности и кадровый потенциал», – подчеркнул А.Герасименко.
По его словам, при помощи 3D-принтера биоинженеры будут изготавливать конструкции, идентичные слоям сердца – эндокарду, миокарду и перикарду.
«Врач проводит сканирование и оценивает геометрические размеры дефекта. Далее 3D-модель дефекта загружает в принтер, при помощи специальных чернил печатает тканеинженерную конструкцию таких же размеров и имплантирует ее. При необходимости заселяет клетками сердца», – отметил ученый.
Он добавил, что Сеченовский Университет реализует этот проект совместно с Московским институтом электронной техники.
Код вставки на сайт
Российские ученые намерены создать на 3D-принтере конструкции для восстановления тканей сердца
Российские ученые намерены создать на 3D-принтере с биополимерными чернилами конструкции для восстановления тканей сердца. Об этом Агентству городских новостей «Москва» сообщил заведующий лабораторией биомедицинских нанотехнологий Первого московского государственного медицинского университета им. И.Сеченова (МГМУ) Александр Герасименко.
«Наши ученые разработали лазерный 3D-принтер и специальные биополимерные чернила для печати объемных сердечно-сосудистых конструкций. Их можно использовать при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, например, при ишемической болезни сердца, для восстановления тканей после инфаркта миокарда. В 2019 г. заканчиваем научно-исследовательскую работу, затем начнется опытно-конструкторский этап, дальше – клинические исследования и регистрация разработки как изделия медицинского назначения. При наилучшем развитии событий такие принтеры могут появиться в медицинских учреждениях через шесть лет. Скорее всего, их установят в высокотехнологичных клиниках, где есть соответствующие финансовые возможности и кадровый потенциал», – подчеркнул А.Герасименко.
По его словам, при помощи 3D-принтера биоинженеры будут изготавливать конструкции, идентичные слоям сердца – эндокарду, миокарду и перикарду.
«Врач проводит сканирование и оценивает геометрические размеры дефекта. Далее 3D-модель дефекта загружает в принтер, при помощи специальных чернил печатает тканеинженерную конструкцию таких же размеров и имплантирует ее. При необходимости заселяет клетками сердца», – отметил ученый.
Он добавил, что Сеченовский Университет реализует этот проект совместно с Московским институтом электронной техники.
3D-печать клеток сердечной мышцы
Клетки сердца под микроскопом.
Воплощение мечты о 3D-печати сердечных тканей стало на шаг ближе, благодаря разработке ученых из «Института исследований сердца» (HRI), Сидней, Австралия.
Статья Софи Скотт c сайта abc.net.au переведена для вас Top 3D Shop.
- Ученые надеются, что искусственные ткани смогут заменить поврежденные при сердечных приступах;
- Клетки ведут себя как настоящие, они бьются и двигаются;
- Исследователи надеются, что технология станет доступна для пациентов в течение ближайших пяти лет.
Ученые используют новый биопринтер для печати клеток, которые, по их словам, могут заменить поврежденные клетки сердца пациента.
«Процесс будет выглядеть приблизительно так: когда пациент поступает в клинику, у него берется образец тканей, а именно кожи, из которого мы извлекаем клетки. На их основе сначала генерируются стволовые клетки, а из них — клетки сердца»,
— рассказывает доктор Кармин Джентиле.
Живые стволовые клетки печатаются на основе, которая будет «наклеиваться» непосредственно на поврежденные во время приступа участки сердца пациента.
Клетки, созданные Научно-исследовательским институтом сердца, сокращаются вместе — «бьются» как настоящее сердце.
На картинке: сердечные клетки выращенные из образца тканей морской свинки.
«Они ведут себя как настоящее сердце. Это поразительное открытие мы смогли сделать в нашей лаборатории»,
— сказал д-р Джентиле.
Успех проекта может радикально изменить подход врачей к лечению людей с сердечными приступами. Сейчас пациентов после сердечного приступа лечат при помощи ангиопластики — для расширения заблокированных или суженных коронарных артерий используется внедряемый в них металлический сетчатый баллон, который не дает артерии слипнуться и позволяет крови циркулировать. Также врачи используют реперфузионную терапию – назначают препараты, которые разрушают блокирующие артерии сгустки. Но это лечение подходит не всем пациентам, считает кардиолог Джемма Фигтри из Института Коллинга.
3D-принтер«Института исследований сердца».
«Чем заменить зарубцевавшуюся мышцу или что использовать для регенерации сердца мы не знаем. В настоящее время это лишь один из методов исследования сердечно-сосудистой системы, и это лишь первое потенциальное решение»,
— сказала она.
Разработанный в Австралии биопринтер может стать спасением для таких пациентов. Доцент Фигтри считает, что в конечном итоге сердце можно будет восстанавливать.
«Заменив мертвую сердечную мышцу на эффективный пластырь, мы сможем уменьшить сердечную недостаточность, это снизит одышку и улучшит качество жизни пациентов».
Согласно статистике, в Австралии живут 350 000 людей переживших сердечный приступ.
Несмотря на улучшения в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, ежедневно в Австралии сердечные приступы убивают 24 человека.
Искусственный орган для тестирования лекарств
Эксперты в области кардиологии считают, что созданное при помощи 3D-печати сердце можно будет использовать для индивидуального тестирования лекарств на совместимость с конкретными пациентами, из клеток которых взяты образцы тканей.
Доктор Джентил говорит, что на искусственном органе можно тестировать побочные эффекты препаратов:
«Это поразительная находка, мы сможем за очень короткий срок выявить побочные эффекты, которые могут возникнуть у людей».
Исследователи надеются, что инновационная терапия станет доступна для пациентов в течение ближайших пяти лет.
Что вы об этом думаете? Поделитесь своим мнением в комментариях.
Применение 3D-печати в стоматологии для изготовления провизорных ортопедических конструкций Текст научной статьи по специальности « Компьютерные и информационные науки»
Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Д.Ю. Дьяченко, С.В. Гаврикова, Д.В. Михальченко, А.В. Михальченко
В данной статье продемонстрированы возможности современных 3D технологий в ортопедической стоматологии. Представлен новый метод изготовления провизорных конструкций с применением методики объемной печати. Приведен сравнительный анализ известных ранее методов с представленным нами на основе ряда характеристик. Выявлена и обоснована необходимость внедрения метода 3D печати в процесс изготовления ортопедических конструкций в связи с уменьшением сроков изготовления временных протетических конструкций врачом стоматологом-ортопедом, снижением количества отходов из дорогостоящих материалов и увеличением точности конструкций.
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Д.Ю. Дьяченко, С.В. Гаврикова, Д.В. Михальченко, А.В. Михальченко
APPLICATION OF THE 3D PRESS IN STOMATOLOGY FOR PRODUCTION OF TEMPORARY ORTHOPEDIC DESIGNS
This article demonstrated the capabilities of modern 3D technology in prosthetic dentistry. A new method for the fabrication of temporary prosthetic designs whis using the method of volume printing. A comparative analysis of the previously known methods presented by us based on a number of characteristics. Identified and justified the need to implement the method of 3D printing in the process of making prosthetic due to the reduced production time temporary prosthetic designs a dentist, podiatrist, reducing the amount of waste of expensive materials and increase the accuracy of designs.
Текст научной работы на тему «Применение 3D-печати в стоматологии для изготовления провизорных ортопедических конструкций»
ПРИМЕНЕНИЕ 3И-ПЕЧАТИ В СТОМАТОЛОГИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВИЗОРНЫХ ОРТОПЕДИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Д.Ю. Дьяченко, С.В. Гаврикова, Д.В. Михальченко, А.В. Михальченко
Волгоградский государственный медицинский университет Кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний Кафедра терапевтической стоматологии. г. Волгоград
В данной статье продемонстрированы возможности современных 3D технологий в ортопедической стоматологии. Представлен новый метод изготовления провизорных конструкций с применением методики объемной печати. Приведен сравнительный анализ известных ранее методов с представленным нами на основе ряда характеристик. Выявлена и обоснована необходимость внедрения метода 3D печати в процесс изготовления ортопедических конструкций в связи с уменьшением сроков изготовления временных протетических конструкций врачом стоматоло-гом-ортопедом, снижением количества отходов из дорогостоящих материалов и увеличением точности конструкций.
Ключевые слова: 3D печать, 3D принтер, временные протетические конструкции, FDM печать, объемная реконструкция зубов.
На сегодняшний день все более важное значение в изготовлении несъемных ортопедических конструкций занимают виртуальное моделирование и 3D печать. Как известно, существует два метода изготовления временных коронок: прямой и непрямой метод.
В связи с набирающей популярность методикой 3D печати, нас заинтересовал вопрос о возможности ее применения для изготовления провизорных ортопедических конструкций.
Целью нашего исследования стала разработка методики изготовления временных конструкций с применением технологии FDM (fused deposition modeling) 3D печати.
Материалы и методы. Для решения поставленной цели нами было проведено лечение 8 пациентов с диагнозом «патология твердых тканей зубов; III класс по Кеннеди» на базе кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний Волгоградского государственного медицинского университета. В результате осмотра было выявлено, что медиальные и дистальные зубы относительно дефекта разрушены или отпрепарированы под металлокерамические конструкции.
Для выполнения методики с помощью 3D печати мы использовали персональный компьютер, 3D принтер, программу объемной реконструкции формы зубов.
Результаты и их обсуждение. Процесс изготовления временных протетических конструкций с помощью 3D принтера включал следующие этапы: снятие оттисков, отливка гипсовых моделей, сканирование гипсовых моделей, расчет виртуального образа, полученного с помощью сканера, на специальных программах артикуляции, создание виртуальной модели зубов, восстановление дефекта зубного ряда с применением отраженной копии зубов аналогичной группы противоположной стороны челюсти и проекции зубов-антаго-нистов, печать восстановленного дефекта зубного ряда с ключами (под ключами понимаются соседние зубы относительно дефекта), снятие оттиска с напечатанной модели нескольких зубов, изготовление временной конструкции с использованием композиционных материалов.
После изготовление временных конструкций по трем исследуемым методикам нами был проведен сравнительный анализ, в котором учитывались следующие критерии: точность полученной конструкции и временные затраты врача-стоматолога.
Временные ортопедические конструкции должны оптимально выполнять функцию жевания, фонетики и соответствовать окклюзионной плоскости. Именно точность имеет преимущественное значение, в традиционных методиках она дости-
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
гается путем многократной проверки с дальнейшей корректировкой временной конструкции в полости рта пациента.
Используя методику 3D печати, вопрос точности решается на этапе моделирования дефекта. За счет этого представляется возможность провести проверку по всем плоскостям и устранить имеющиеся недостатки до припасовки непосредственно в полости рта пациента.
Полученные с помощью данной методики провизорные конструкции требовали только незначительной шлифовки и полировки. Также нами отмечались полученная анатомическая форма, краевое прилегание. По сравнению с традиционными методиками, временные конструкции были воспроизведены более качественно. Также высокое качество имели провизорные коронки, изготовленные в зуботехнической лаборатории, однако время их изготовления превышало время приема врача-стоматолога.
Методика 3D печати и прямого метода изготовления временных мостовидных протезов оказались примерно одинаковыми по временным затратам, однако точность конструкции прямого метода значительно уступает другим.
В зуботехнической лаборатории конструкции изготавливались в среднем 1 сутки, прямой метод занимает немного более 1 часа, методика печати на 3D принтере занимает до 1 часа и не требует дополнительных затрат времени врача, поскольку печать осуществляется во время препарирования зубов стоматологом.
Изготовление временных конструкций с помощью 3D принтера способствует удешевлению производства, так как в этом случае не требуется затрат рабочего времени зубного техника, снижается количество отходов дорогостоящих материалов, экономится время врача, по сравнению с традиционными методиками.
1. Конструкции, изготовленные с помощью виртуального моделирования, наиболее точны, достигается высокая анатомическая и функциональная точность провизорных конструкций.
2. Временные затраты врача-стоматолога значительно меньше традиционных методик, не требуется работы зубного техника.
3. Уменьшается количество отходов дорогостоящих стоматологических материалов.
Заключение. Таким образом, проанализировав полученные результаты, можно сказать, что провизорные конструкции, изготовленные с помощью 3D принтера, полностью соответствуют требованиям, а также наиболее оптимальны в соотношении «качество-время».
1. Хоманн А. Учебник зубопротезной техники, Ч. 1. М.: Квинтэссенция, 2008.
2. Хоманн А. Учебник зубопротезной техники. Ч. 1. М.: Квинтэссенция, 2010.
3. Ломиашвили Л.М. Художественное моделирование и реставрация зубов. М.: Медицинская книга, 2005.
APPLICATION OF THE 3D PRESS IN STOMATOLOGY FOR PRODUCTION OF TEMPORARY ORTHOPEDIC DESIGNS
D. Y. Dyachenko, S. V. Gavrikova, D. V. Mihalchenko, A. V. Mihalchenko
Volgograd State Medical University Department of propaedeutic stomatologic diseases Department of therapeutic stomatology; Volgograd
This article demonstrated the capabilities of modern 3D technology in prosthetic dentistry. A new method for the fabrication of temporary prosthetic designs whis using the method of volume printing. A comparative analysis of the previously known methods presented by us based on a number of characteristics. Identified and justified the need to implement the method of 3D printing in the process of making prosthetic due to the reduced production time temporary prosthetic designs a dentist, podiatrist, reducing the amount of waste of expensive materials and increase the accuracy of designs.
Key words: 3D press, 3D printer, temporary protetichesky designs, FDM press, volume reconstruction of teeth.
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
1. Khomann A. Uchebnik zuboproteznoi tekhniki, Ch. 1. Moscow: Kvintessentsiya, 2008.
2. Khomann A. Uchebnik zuboproteznoi tekhniki. Ch. 1. Moscow: Kvintessentsiya, 2010.
