艺术家正用3D打印支架和干细胞长出一只人手

2016-05-26 佚名 天工社

多年来,新媒体艺术家Amy Karle一直致力于通过衍生艺术来探索人体与技术之间的关系。她最近进行的一个被称为“再生圣物(Regenerative Reliquary)”的项目就继续着这种探索。在这个项目中她特别关注的是身体和人类细胞如何通过创造一只人手而在人体之外保持存活。这个让人惊悚的“再生圣物”,目前正在展出欧特克的创新孵化器——Pier 9——里面展示,该作品包括一个设计复杂的3D打印手形

多年来,新媒体艺术家Amy Karle一直致力于通过衍生艺术来探索人体与技术之间的关系。她最近进行的一个被称为“再生圣物(Regenerative Reliquary)”的项目就继续着这种探索。在这个项目中她特别关注的是身体和人类细胞如何通过创造一只人手而在人体之外保持存活。这个让人惊悚的“再生圣物”,目前正在展出欧特克的创新孵化器——Pier 9——里面展示,该作品包括一个设计复杂的3D打印手形支架,Karle在上面生长着人类细胞。 

从个人的层面上说,使用人类细胞创造一只手对Karle来说意义重大,因为这位艺术家一直以来都是多个3D打印假肢组织当中活跃的志愿者,这些组织包括Superhero Cyborgs、Kid Mob和E-Nable等,都给了她不同程度的启发,为她的项目提供了灵感。

据Karle介绍,再生圣物的另一个灵感来自人类的骨骼。她解释称,这是支撑我们身体的结构和基础。尽管我们可能认为这些骨骼基本上是静态的,但它们实际上具有令人难以置信的动态和活力,对于我们的生命和健康至关重要。这位艺术家解释说:“当已开始探索再生医学时,我就开始研究骨骼、医用植入物设计和增材制造了。我已经制作出了许多 不同种类骨头的3D打印艺术品。而现在,我最关注的是人手。人类最容易辨认的骨头就是手骨和头骨。我们通过双手来表达自己,并通过双手来制造工具。 

在创作这个3D打印的支架过程中,Karle与生物科学家Chris Venter、材料学家John Vericella一起合作,设计出了一个基于她自己的手骨结构的动态支架的3D模型。在设计该之家结构的时候,Karle不得不确保它是多孔的,以便于细胞的生长,并且以促进细胞粘附和生长的方式来打造它。同样重要的是,该手骨支架必须要用具有生物相容性和生物可降解的材料制造。最终,设计的结果是一个复杂的、结合了一种花边样结构的人类手骨形状。 

据天工社了解,该3D打印的手骨支架是用一种定制的聚乙烯(glycol)二丙烯酸酯(Pegda)水凝胶混合物制成的,后者是一种用在诸如培养皿中的细胞生长材料。整个3D打印过程花了几个星期,使用的是欧特克的开源DLP 3D打印机,其打印分辨率为50微米,层厚度为10-100微米。由于这款3D打印机的打印尺寸比较小,最大仅有64×40×134毫米,Karle只好在打印之前先把她的支架设计分成几个部分。 

在打印完成后,这件3D打印的手骨支架被放进了生物反应器中,并被捐献给了旧金山的探索博物馆。该生物反应器,既提供了一个有利于细胞的生长环境,同时也可以作为该3D打印手骨的展示柜,供参观者仔细观察。 

这一项目的下一步就是要找到能够在支架上生长的细胞。一开始,Karle想用自己的细胞或者取自一只老鼠的癌症细胞。然而,由于其中牵涉到大量的安全问题,Karle和她的团队最终决定使用从人类骨髓中提取出来的干细胞。目前,他们正在培养干细胞,并为并为将其播种到3D打印的手骨支架上做准备。虽然她最终能否成功地让细胞在她的作品上升至尚有待观察,但是我们还是愿意期待它出现令人兴奋的结果——尽管这一过程可能需要几年的时间。 

 

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本期指导专家:齐勇广东省第二人民医院关节外科主任医师博士,硕士研究生导师。主要研究方向为髋、膝、肩肘等骨关节疾病诊断诊治,擅长人工关节置换、关节镜技术,在人工关节置换、关节镜下韧带重建、半月板缝合、骨与软组织肿瘤的保肢治疗方面经验丰富。现任广东省医师协会关节外科学会委员、广东省医学会运动医学学会委员、广东省医师协会骨科分会委员、广东省医学会创伤骨科学分会青年委员会副主任委员、广东省行业协会创伤骨科