Почему пандемия коронавируса может стать звездным часом для 3D-печати
Мировой кризис здравоохранения может стать звездным часом для стартапов, специализирующихся на промышленной 3D-печати. Их технологии позволяют буквально за день запустить производство столь необходимых медицинских изделий
В марте основатель Carbon Джо ДеСимон и новый гендиректор стартапа Эллен Куллман всерьез задумались о том, как использование их уникальных технологий может способствовать удовлетворению высокого спроса на медицинские изделия в разгар пандемии. В новостях сообщалось об острой нехватке всего необходимого — от аппаратов искусственной вентиляции легких до медицинских масок. Поэтому они обсудили, как именно Carbon сможет восполнить дефицит с помощью 3D-печати.
ДеСимон и Куллман пришли к выводу, что их «единорог» может сосредоточиться на производстве медицинских средств индивидуальной защиты и тампонов для забора биоматериала. За выходные дизайнеры Carbon спроектировали защитные экраны для лица в сотрудничестве с компанией Verily. Verily — это биомедицинское подразделение Alphabet, которое недавно запустило сайт Project Baseline, где пользователи с помощью опроса могут проверить, стоит ли им пройти тест на коронавирусную инфекцию.
Казахстанские ученые разработали тест для выявления коронавируса
Авторов разработки поздравил Касым-Жомарт Токаев, сообщает пресс-служба Ако... →
Команда Carbon произвела партию опытных образцов защитных экранов на 3D-принтере и отправила их на тестирование в больницу при Стэнфордском университете и в медицинские центры страховой компании Kaiser Permanente. Одновременно с этим дизайнеры приступили к работе над специальными тампонами для забора биоматериала из носа и ротоглотки, которых также не хватает в медицинских учреждениях. Считается, что именно из-за нехватки подобных зонд-тампонов в США проводится недостаточное количество тестов на COVID-19.
Carbon уже начал рассылать защитные экраны в больницы по всей стране. Регуляторы выдали им разрешение на серийное производство этой продукции. Carbon смог избежать бюрократической волокиты с подачей документов в управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), поскольку защитные экраны для лица признали изделием медицинского назначения 1-го класса. ДеСимон и Куллман надеются, что их компания вскоре также сможет начать поставки зонд-тампонов для забора биоматериала. Пока что они отказались назвать точные временные рамки.
В марте основатель Carbon Джо ДеСимон и новый гендиректор стартапа Эллен Куллман всерьез задумались о том, как использование их уникальных технологий может способствовать удовлетворению высокого спроса на медицинские изделия в разгар пандемии. В новостях сообщалось об острой нехватке всего необходимого — от аппаратов искусственной вентиляции легких до медицинских масок. Поэтому они обсудили, как именно Carbon сможет восполнить дефицит с помощью 3D-печати.
ДеСимон и Куллман пришли к выводу, что их «единорог» может сосредоточиться на производстве медицинских средств индивидуальной защиты и тампонов для забора биоматериала. За выходные дизайнеры Carbon спроектировали защитные экраны для лица в сотрудничестве с компанией Verily. Verily — это биомедицинское подразделение Alphabet, которое недавно запустило сайт Project Baseline, где пользователи с помощью опроса могут проверить, стоит ли им пройти тест на коронавирусную инфекцию.
Команда Carbon произвела партию опытных образцов защитных экранов на 3D-принтере и отправила их на тестирование в больницу при Стэнфордском университете и в медицинские центры страховой компании Kaiser Permanente. Одновременно с этим дизайнеры приступили к работе над специальными тампонами для забора биоматериала из носа и ротоглотки, которых также не хватает в медицинских учреждениях. Считается, что именно из-за нехватки подобных зонд-тампонов в США проводится недостаточное количество тестов на COVID-19.
Carbon уже начал рассылать защитные экраны в больницы по всей стране. Регуляторы выдали им разрешение на серийное производство этой продукции. Carbon смог избежать бюрократической волокиты с подачей документов в управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), поскольку защитные экраны для лица признали изделием медицинского назначения 1-го класса. ДеСимон и Куллман надеются, что их компания вскоре также сможет начать поставки зонд-тампонов для забора биоматериала. Пока что они отказались назвать точные временные рамки.
- Мы отчаянно пытаемся принять экстренные меры, — рассказывает 55-летний ДеСимон. Ранее преподавал он в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, а в 2013 создал Carbon, штаб-квартира которой находится в калифорнийском Редвуд-Сити. Когда власти штата ввели строгий карантин, все сотрудники Carbon перешли на удаленную работу. Сам ДеСимон продолжает ездить на производство, чтобы контролировать работу промышленных 3D-принтеров. На случай, если его задержат полицейские, он носит с собой справку о том, что ему разрешено покидать дом.
- Мне кажется, что это действительно великий момент для Carbon. Наша страна нуждается в нас, — считает ДеСимон.
По мере распространения пандемии коронавируса и обострения дефицита всех видов медицинских изделий свой вклад в общее дело начали вносить и крупные корпорации, и небольшие компании. На днях Ford объявил о начале сотрудничества с производителем медицинской аппаратуры GE Healthcare и производителем расходных материалов 3M. Партнерство поможет компаниям расширить производство аппаратов искусственной вентиляции легких.
Но прежде всего для компаний, специализирующихся на промышленной 3D-печати, мировой кризис здравоохранения может стать звездным часом. Последние годы эта индустрия пользовалась повышенным вниманием, но именно сейчас настал идеальный момент, чтобы показать общественности, на что способны промышленные 3D-принтеры. С помощью технологий 3D-печати можно производить продукцию в нескольких местах одновременно. Кроме того, современные технологии позволяют переходить от проектирования к производству буквально за один день. Можно сказать, что промышленная 3D-печать в некотором смысле даже предназначена для подобных кризисных ситуаций.
Сотни компаний сейчас могут объединить свои усилия в борьбе против коронавируса, говорит эксперт по 3D-печати Терри Уолерс. По его оценкам, в США насчитывается около 47 000 промышленных 3D-принтеров. Многие из них, если не большинство, можно использованы для борьбы с COVID-19, поскольку сейчас аэрокосмические компании, автопроизводители и другие производственные предприятия, которые обычно используют 3D-принтеры, либо сократили объем работы, либо и вовсе приостановили производство.
- Множество 3D-принтеров простаивают без дела, а ведь с их помощью можно было бы печатать опытные образцы или конечную продукцию. Все это оборудование можно использовать для производства, — говорит Уолерс.
HP, Formlabs, Desktop Metal, Stratasys и другие компании делают все возможное, чтобы с помощью технологий 3D-печати приблизить окончание кризиса здравоохранения в США. В частности, HP разработала и напечатала на 3D-принтерах приспособления, которые помогут замедлить распространение инфекции. Речь, к примеру, идет о специальных насадках, с помощью которых двери можно будет открывать, не касаясь дверных ручек.
Кроме того, HP начала производство защитных экранов для лица и креплений для медицинских масок. Компания также работает над созданием упрощенных версий аппаратов искусственной вентиляции легких, с помощью которых можно было бы помочь пациентам в тяжелом состоянии. Благодаря наличию производственных мощностей по всему миру, сотрудники могут разработать необходимое изделие в одном месте и затем разослать файл с его 3D-моделью для дальнейшего производства изделия где-либо еще. Например, защитные экраны, спроектированные в Чехии, можно будет производить в других странах, которые сильно пострадали от пандемии коронавируса.
- Достоинство 3D-печати заключается в том, что благодаря этой технологии мы можем в течение нескольких недель перейти от проектирования к производству. Мы уже поставили в больницы тысячи изделий, напечатанных на 3D-принтере, — рассказывает по телфону из Барселоны Рамон Пастор, исполняющий обязанности президента подразделения 3D-печати и цифрового производства в HP.
Carbon — всего лишь одна из множества компаний на рынке 3D-печати, которая решила начать производство столь необходимых медицинских изделий. Тем не менее, на нее стоит обратить внимание. С момента основания в 2013 году Carbon считается одной из самых успешных компаний среди нового поколения стартапов, специализирующихся на 3D-печати. Carbon привлек $680 млн от инвесторов вроде Sequoia Capital, Madrone Capital Partners и Baillie Gifford. Они оценили компанию в $2,4 млрд.
Основатель Carbon Джо ДеСимон — химик и изобретатель-самоучка, а гендиректор Эллен Куллман — весьма авторитетный управленец. До перехода в Carbon в ноябре прошлого года 64-летняя Куллман была генеральным директором химической компании DuPont. У нее есть большой опыт работы с глобальными цепочками поставок.
Carbon наиболее известен благодаря своему партнерству с Adidas. Ее уникальная технология 3D-печати под названием Digital Light Synthesis используется при производстве промежуточной подошвы кроссовок Adidas из легкого и термопластичного эластомера. Подобную подошву с необычной решетчатой структурой можно произвести только с помощью 3D-печати. Carbon также сотрудничает с поставщиком спортивного снаряжения Riddell и делает на заказ шлемы для американского футбола.
В партнерстве с поставщиком стоматологического оборудования Dentsply Serona компания запустила производство элайнеров и съемных зубных протезов, а совместно с холдингом Johnson&Johnson — производство биорассасывающихся полимеров, которые широко используются в хирургии. В настоящее время в эксплуатации находится примерно тысяча 3D-принтеров Carbon.
По словам ДеСимона, для создания нового защитного экрана для лица дизайнеры Carbon использовали три различных фотополимера, один из которых используется при производстве подошвы кроссовок Adidas, а другой — при производстве элайнеров и зубных протезов. По мнению предпринимателя, благодаря наличию трех доступных моделей защитных экранов и использованию трех различных фотополимеров большее число клиентов компании, которые уже закупили 3D-принтеры, смогут начать массовое производство защитных экранов для лица.
- Процесс производства достаточно легкий. Защитные экраны можно изготовлять из нескольких фотополимеров. Сейчас это настоящий предмет первой необходимости, — рассказывает ДеСимон.
23 марта ДеСимон провел вебинар для более чем 300 клиентов и партнеров со всего мира. Компания объявила о намерении разместить в свободном доступе на своем сайте файл 3D-модели защитного экрана для лица, чтобы любой желающий (в том числе и конкурирующие компании) мог получить к нему доступ. Поскольку поставки защитных экранов для лица не регулируются государственными органами, руководство Carbon считает, что компания уже на этой неделе сможет поставить 300 защитных экранов для лица в больницы. В ближайшие недели количество поставок резко возрастет.
На первый взгляд кажется, что производство тампонов для забора биоматериала из носа и ротоглотки — довольно-таки легкий процесс. Тем не менее, дизайнеры Carbon долго трудились над созданием опытных образцов. В течение трех дней они тестировали семь прототипов зонд-тампонов для забора биоматериала с разной решетчатой структурой, характерной для 3D-печати.
Компания быстро провела проверку своих прототипов с помощью медицинского центра при Стэнфордском университете, медицинского центра Beth Israel Deaconess при Гарвардской медицинской школе и медицинского исследовательского центра Chan Zuckerberg Biohub, который был основан при поддержке Марка Цукерберга и его жены Присциллы Чан. За выходные Carbon направил опытные образцы тампонов для забора биоматериала из носа и ротоглотки своим партнерам для тестирования.
- Работа в удаленном режиме оказалась самой сложной частью. Ведь все мы сидим дома, потому что у нас в штате введен карантин, — говорит Куллман.
По словам ДеСимона, лучшие опытные образцы зонд-тампонов прошли тестирование на эффективность в Стэнфордском университете. Кроме того, забор биоматериала не доставлял дискомфорта пациентам. Все это позволило опытным образцам получить одобрение FDA. Вечером 24 марта было принято решение о создании еще одного нового прототипа — теперь уже на основе двух лучших опытных образцов из тех семи, которые изначально были спроектированы дизайнерами Carbon.
Carbon достаточно легко удалось получить разрешение регулятора, поскольку при производстве зонд-тампонов стартап использует уже давно одобренные фотополимеры — они также используются для производства элайнеров. Кроме того, один из партнеров Carbon по производственной сети уже получил необходимое разрешение на поставки подобных изделий медицинского назначения.
Далее руководству компании необходимо будет понять, как можно быстро поставлять зонд-тампоны для забора биоматериала туда, где они больше всего нужны.
- Как только мы выстроим цепочку поставок, мы быстро наладим весь остальной процесс. Поставки зонд-тампонов регулируются государственными органами, поэтому мы понимаем, что нам сперва нужно получить одобрение от соответствующих инстанций, — подчеркивает Куллман.
Все материалы по теме «Пандемия коронавируса» вы можете посмотреть по этой ссылке.
