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Cómo una rata de plástico barata podría cambiar la clase de biología

Bart Taylor tuvo un momento terrible con su disección de ratas en la escuela secundaria. Su piel estaba irritada por el conservante de formalina que se había filtrado a través de una lágrima en su guante, sus ojos se humedecieron y su sentido del olfato fue destruido durante una semana. Él pasó a fallar la prueba de anatomía. Le molestaba que una rata muriera por su educación, y que realmente no aprendió mucho de la experiencia.

Poco más de una década después, habiendo superado su disgusto por los duodenos, Taylor estaba separando a las ratas profesionalmente como técnico de necropsia para un instituto de investigación médica, cuando compró su propia impresora 3D PrintrBot. Fascinado por las posibilidades de fabricación en el hogar, acababa de terminar de montar el nuevo equipo en su casa de Silver Spring, Maryland. Pero estaba perplejo. ¿Qué haría él realmente con eso?

Sintiéndose imprudente, imprimió a su hija pequeña un martillo de juguete. Eso claramente no iba a cortarlo en la categoría "beneficioso". Entonces Taylor recurrió a su esposa, Tara Whittle, una bióloga de vida silvestre, en busca de ideas. Ella le sugirió que imprimiera un modelo realista de un animal.

Hizo clic. Las ratas, las ranas, los cerdos fetales y otros animales pequeños son el estándar para las disecciones de biología básica, pero no existe una alternativa física y práctica a un espécimen preservado. Los programas de computadora solo pueden ir tan lejos para dar una buena representación. Atrás quedaría el olor, los químicos, los animales muertos.

"Podemos imprimir un animal y estructurar las capas para que se sientan como tejido real, y hacer un modelo que una persona pueda diseccionar sin tener que usar guantes, usar herramientas afiladas o matar a un animal", dice Taylor.

necropsynth-founders.jpg Tara Whittle, Bart Taylor y su hija en su espacio de trabajo. (NecropSynth)

El mes pasado, la pareja fundó una startup, llamada NecropSynth, para cumplir con la idea. Creen que pueden hacer que la educación científica de calidad sea más accesible, reducir la exposición de los estudiantes a productos químicos nocivos y posiblemente eliminar el uso de lo que consideran materiales éticamente cuestionables en los laboratorios de ciencias.

Y más barato que un cubo de ratas. Con las impresoras 3D y los filamentos de plástico cada vez más ubicuos y asequibles, Taylor cree que sería mucho más económico usar modelos reciclables. Estima que cada rata impresa podría costar tan poco como $ 2 a $ 3, en comparación con entre $ 8 y $ 12 por rata de una compañía de suministros biológicos. La National Anti-Vivisection Society informa que el 84 por ciento de los maestros de biología preuniversitarios en los Estados Unidos usan la disección en el aula, lo que equivale a unos 6 a 12 millones de especímenes. Taylor y Whittle llaman a su prototipo SynthDawley, un guiño a la rata Sprague Dawley, la ubicua rata albina de ojos rojos utilizada en una amplia variedad de estudios biomédicos.

Su matriz actual de impresoras incluye el PrintrBot original de una sola cadena, el fabricante del dispositivo tiene el objetivo declarado de obtener al menos una impresora 3D en cada escuela en los Estados Unidos, así como una impresora más avanzada que puede producir objetos de dos diferentes materiales al mismo tiempo. Esto permite la fabricación de una anatomía complicada, de modo que durante una disección, los "huesos" podrían estar hechos de un material más duro que el "músculo" circundante, por ejemplo.

IMAG06231.jpg Taylor y Whittle imprimen el sistema vascular de la rata. (NecropSynth)

Taylor y Whittle quieren imprimir los sistemas vascular, nervioso y gastrointestinal como conductos huecos que los educadores podrían inyectar con un gel de color para resaltar esas estructuras; Las ratas preparadas de esta manera por los proveedores pueden costar más de $ 25 por muestra individual.

“Creemos que reducir el costo hace que la educación sea mucho más abierta. Puede ayudar a cerrar la brecha que la clase socioeconómica pone entre las escuelas que no pueden permitirse el lujo de especímenes biológicos y equipos de disección [y los que pueden] ”, dice Taylor.

En el National Maker Faire del pasado fin de semana en Washington, DC, Taylor y Whittle mostraron una versión inicial del caparazón que esperan usar para el cuerpo de la rata y demostraron algunos de los esquemas de SketchUp Pro que tienen para otras partes del cuerpo. Su extrusora de doble cabezal había funcionado mal la noche anterior a la Feria, pero durante la sesión del viernes, su pequeño y confiable PrintrBot estaba ocupado imprimiendo algunas venas.

"A todos nos encantó nuestra idea", dice Whittle sobre los comentarios que recibieron de los asistentes a Faire. "Todos reconocieron los problemas de presupuesto y seguridad y los modelos no estándar que se utilizan en las aulas".

En los estudios médicos, las ratas deben estandarizarse, criarse cuidadosamente para que sean lo más parecidas entre sí como sea posible, de modo que los estudios puedan ser reproducidos y verificados por sus pares. Las ratas utilizadas para la biología de la escuela secundaria no son tan prístinas: los animales para la disección de biología básica pueden ser machos o hembras, preñadas o incluso enfermas. Un profesor de biología que se detuvo junto a la mesa de NecropSynth lamentaba el hecho de que sus alumnos tenían grandes problemas para identificar las entrañas de sus ranas de estudio porque estaban plagadas de quistes.

"Con esto, podemos proporcionar un modelo estandarizado", dice Whittle. "Sabrás exactamente lo que estás viendo".

Mike Burdsall, profesor de biología de 30 años y presidente del departamento de ciencias de la Danville Community High School en Danville, Indiana, cree que las ratas sintéticas serían un recurso invaluable.

"Muchas escuelas han reducido las disecciones, que son una gran herramienta de aprendizaje", escribió Burdsall en un correo electrónico. "Con estas nuevas 'ratas', más escuelas podrían realizar disecciones. Los estudiantes no podrían optar por no participar en los laboratorios debido a las objeciones. Pero necesitaría diseccionarlas para ver qué tan bien replican la realidad".

Un puñado de personas expresó dudas de que se pudiera hacer una disección adecuada en una rata sintética y que Taylor y Whittle no quieran sacar provecho de su diseño. Planean hacer que todos sus esquemas sean gratuitos para el público, una vez que estén finalizados, con suerte para este próximo invierno.

“Algunas personas simplemente no podían creerlo. No estamos buscando vender esto ”, se ríe Whittle.

Los dos comenzaron con una rata, porque estaban más familiarizados con su anatomía. Taylor dice que vender modelos terminados o expandir sus diseños a otros animales todavía está en el horizonte distante.

"En este momento quiero centrarme en obtener un diseño que realmente tenga agallas", agrega.

Cómo una rata de plástico barata podría cambiar la clase de biología