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Como um rato de plástico barato poderia mudar a aula de biologia

Bart Taylor teve um tempo terrível com sua dissecação de ratos do ensino médio. Sua pele estava irritada pelo conservante de formalina que vazara através de uma lágrima em sua luva, seus olhos lacrimejaram e seu olfato foi destruído por uma semana. Ele passou a falhar no teste de anatomia. Ele foi ofendido que um rato morreu por sua educação, e que ele realmente não aprendeu muito com a experiência.

Pouco mais de uma década depois, tendo superado sua aversão aos duodenos, Taylor estava desmontando ratos profissionalmente como técnico de necropsia de um instituto de pesquisa médica, quando ele comprou sua própria impressora 3D PrintrBot. Há muito tempo fascinado pelas possibilidades da fabricação caseira, acabara de montar a nova plataforma em sua casa em Silver Spring, Maryland. Mas ele ficou perplexo. O que ele realmente faria com isso?

Sentindo-se imprudente, ele imprimiu à sua filha pequena um martelo de brinquedo. Isso claramente não iria cortá-lo na categoria "benéfica". Então Taylor se voltou para sua esposa, Tara Whittle, uma bióloga da vida selvagem, para idéias. Ela sugeriu que ele imprimisse um modelo realista de um animal.

Clicou. Ratos, sapos, porcos fetais e outros pequenos animais são o padrão para dissecações de biologia básica - mas não há uma alternativa física e prática a um espécime preservado. Os programas de computador só podem ir longe para dar uma boa representação. Ido seria o cheiro, os produtos químicos, os animais mortos.

“Podemos imprimir um animal e estruturar as camadas de modo que elas se sintam como tecidos reais, e fazer um modelo que uma pessoa possa dissecar sem precisar usar luvas, usar ferramentas afiadas ou matar um animal”, diz Taylor.

necropsynth-founders.jpg Tara Whittle, Bart Taylor e sua filha em seu espaço de trabalho. (NecropSynth)

No mês passado, o casal fundou uma startup, apelidada de NecropSynth, para dar conta da ideia. Eles acreditam que podem tornar a educação científica de qualidade mais acessível, reduzir a exposição dos estudantes a substâncias químicas nocivas e, possivelmente, eliminar o uso do que consideram materiais eticamente questionáveis ​​nos laboratórios de ciências.

E mais barato que um balde de ratos. Com impressoras 3D e filamentos de plástico se tornando mais onipresentes e acessíveis, Taylor acha que seria muito mais econômico usar modelos recicláveis. Ele calcula que cada rato impresso pode custar entre US $ 2 e US $ 3, comparado a US $ 8 a US $ 12 por rato de uma empresa de fornecimento biológico. A Sociedade Nacional Anti-Vivissecção relata que 84% dos professores de biologia pré-universitária nos Estados Unidos usam dissecação em sala de aula, o que equivale a cerca de 6 a 12 milhões de espécimes. Taylor e Whittle estão chamando seu protótipo de SynthDawley, um aceno para o rato Sprague Dawley, o onipresente rato albino de olhos vermelhos usado em uma ampla variedade de estudos biomédicos.

Sua matriz de impressoras atual inclui o PrintrBot de fita simples original - o fabricante do dispositivo tem o objetivo declarado de obter pelo menos uma impressora 3D em todas as escolas nos Estados Unidos - bem como uma impressora mais avançada que pode produzir objetos de dois diferentes materiais ao mesmo tempo. Isso permite a fabricação de anatomia complicada, de modo que, durante uma dissecção, “ossos” poderiam ser feitos de um material mais duro do que o “músculo” circundante, por exemplo.

IMAG06231.jpg Taylor e Whittle imprimem o sistema vascular do rato. (NecropSynth)

Taylor e Whittle querem imprimir os sistemas vascular, nervoso e gastrointestinal como condutos ocos que os educadores poderiam injetar com um gel colorido para destacar essas estruturas; os ratos preparados desta maneira pelos fornecedores podem custar mais de US $ 25 por amostra individual.

“Achamos que reduzir o custo faz com que a educação seja muito mais aberta. Ele pode ajudar a preencher a lacuna que a classe socioeconômica coloca entre as escolas que podem não ter condições de comprar espécimes biológicos e equipamentos de dissecação [e aqueles que podem] ”, diz Taylor.

No National Maker Faire do último fim de semana em Washington, DC, Taylor e Whittle exibiram uma versão inicial do shell que esperam usar para o corpo do rato e demonstraram alguns dos esquemas do SketchUp Pro que eles têm para outras partes do corpo. Sua extrusora de cabeça dupla tinha avariado na noite anterior à Faire, mas durante a sessão de sexta-feira, a pequena PrintrBot estava ocupada imprimindo algumas veias.

"Todo mundo adorou a nossa ideia", diz Whittle sobre o feedback que receberam dos participantes da Faire. “Todos reconheceram as questões de orçamentação e segurança e modelos não padronizados sendo usados ​​nas salas de aula.”

Em estudos médicos, os ratos devem ser padronizados, levantados com cuidado para que sejam tão semelhantes uns aos outros quanto possível, para que os estudos possam ser reproduzidos e verificados pelos pares. Os ratos usados ​​para a biologia do ensino médio não são tão originais: os animais para a dissecação básica da biologia podem ser do sexo masculino ou feminino, grávidos ou mesmo doentes. Um professor de biologia que parou na mesa de NecropSynth lamentou o fato de que seus alunos tiveram grande dificuldade em identificar as entranhas de seus sapos de estudo porque estavam cheios de cistos.

"Com isso, podemos fornecer um modelo padronizado", diz Whittle. "Você saberá exatamente o que você está olhando."

Mike Burdsall, professor de biologia de 30 anos e chefe do departamento de ciências da Danville Community High School, em Danville, Indiana, acha que os ratos sintéticos seriam um recurso inestimável.

"Muitas escolas reduziram as dissecações, que são uma ótima ferramenta de aprendizado", escreveu Burdsall em um e-mail. "Com esses novos 'ratos', mais escolas seriam capazes de fazer dissecações. Os estudantes não seriam capazes de sair dos laboratórios devido a objeções. Mas eu precisaria dissecá-las para ver como elas replicam a coisa real."

Um punhado de pessoas expressou dúvidas de que uma dissecação adequada poderia ser feita em um rato sintético e que Taylor e Whittle não querem se beneficiar de seu design. Eles planejam tornar todos os seus esquemas livres para o público, uma vez que estejam finalizados - esperançosamente, no próximo inverno.

“Algumas pessoas simplesmente não conseguiam acreditar. Não estamos querendo vender isso ”, Whittle ri.

Os dois começaram com um rato, porque eles estavam mais familiarizados com sua anatomia. Vender modelos acabados ou expandir seus projetos para outros animais ainda está no horizonte distante, diz Taylor.

"Agora eu quero me concentrar em obter um design que realmente tenha coragem", acrescenta.

Como um rato de plástico barato poderia mudar a aula de biologia