Bart Taylor a passé un mauvais moment avec sa dissection de rat au lycée. Sa peau était irritée par un agent de conservation au formol qui avait coulé à travers une déchirure de son gant, ses yeux larmoyés et son odorat détruit pendant une semaine. Il a ensuite échoué au test d'anatomie. Il a été exaspéré par le fait qu'un rat est mort pour son éducation et qu'il n'a pas vraiment appris beaucoup de cette expérience.
Un peu plus de dix ans plus tard, après avoir surmonté son aversion pour le duodénum, Taylor démontait professionnellement les rats en tant que technicien en autopsie pour un institut de recherche médicale, lorsqu'il avait acheté sa propre imprimante 3D PrintrBot. Passionné depuis longtemps par les possibilités de fabrication à la maison, il venait juste de terminer l'assemblage de la nouvelle plate-forme dans sa maison de Silver Spring, dans le Maryland. Mais il était perplexe. Que ferait-il réellement avec cela?
Se sentant imprudent, il imprima un marteau jouet à sa fille enfant. Cela n'allait clairement pas le réduire dans la catégorie «bénéfique». Alors Taylor s'est tourné vers sa femme, Tara Whittle, une biologiste de la faune, pour des idées. Elle lui a suggéré d'imprimer un modèle animal réaliste.
Il a cliqué. Les rats, les grenouilles, les cochons fœtaux et autres petits animaux constituent le standard des dissections de base en biologie - mais il n’existe pas d’alternative physique et pratique au spécimen conservé. Les programmes informatiques ne peuvent aller jusqu’à présent pour donner une bonne représentation. Finie l'odeur, les produits chimiques, les animaux morts.
«Nous pouvons imprimer un animal et structurer les couches de manière à ce qu'elles aient l'aspect d'un vrai tissu, et créer un modèle qu'une personne pourrait disséquer sans jamais avoir à porter des gants, à utiliser des outils tranchants ou à tuer un animal», explique Taylor.
Tara Whittle, Bart Taylor et leur fille dans leur espace de travail. (NecropSynth) Le mois dernier, le couple a fondé une startup, baptisée NecropSynth, pour concrétiser cette idée. Ils pensent pouvoir rendre plus accessible une éducation scientifique de qualité, réduire l'exposition des étudiants à des produits chimiques nocifs et éventuellement éliminer l'utilisation de ce qu'ils considèrent comme des matériaux éthiquement douteux dans les laboratoires de sciences.
Et moins cher qu'un seau de rats. Avec les imprimantes 3D et les filaments de plastique de plus en plus omniprésents et abordables, Taylor pense qu'il serait beaucoup plus économique d'utiliser des modèles recyclables. Il estime que chaque rat imprimé pourrait coûter entre 2 et 3 dollars, contre 8 à 12 dollars par rat chez une société de fournitures biologiques. La National Anti-Vivisection Society rapporte que 84% des professeurs de biologie pré-universitaire aux États-Unis utilisent la dissection en classe, ce qui représente entre 6 et 12 millions de spécimens. Taylor et Whittle appellent leur prototype SynthDawley, un clin d'œil au rat Sprague Dawley, l'omniprésent rat albinos aux yeux rouges utilisé dans une grande variété d'études biomédicales.
Sa gamme d'imprimantes actuelle inclut le PrintrBot à simple brin d'origine (le fabricant de l'appareil a pour objectif déclaré d'obtenir au moins une imprimante 3D dans chaque école des États-Unis), ainsi qu'une imprimante plus avancée pouvant produire des objets à partir de deux matériaux en même temps. Cela permet de fabriquer une anatomie compliquée, de sorte que lors d'une dissection, les «os» puissent être constitués d'un matériau plus dur que le «muscle» environnant, par exemple.
Taylor et Whittle impriment le système vasculaire du rat. (NecropSynth) Taylor et Whittle veulent imprimer les systèmes vasculaire, nerveux et gastro-intestinal en tant que conduits creux que les éducateurs pourraient injecter avec un gel coloré pour mettre en évidence ces structures; Les rats ainsi préparés chez des fournisseurs peuvent coûter plus de 25 dollars par échantillon.
«Nous pensons que réduire les coûts rend l’éducation beaucoup plus ouverte. Cela peut aider à combler le fossé que la classe socio-économique met entre les écoles qui peuvent ne pas être en mesure de payer les spécimens biologiques et le matériel de dissection [et celles qui le peuvent] », déclare Taylor.
Lors du National Maker Faire à Washington, DC, ce week-end, Taylor et Whittle ont présenté une première version de la coquille qu'ils espéraient utiliser pour le corps du rat et ont présenté certains des schémas SketchUp Pro dont ils disposent pour d'autres parties du corps. Leur extrudeuse à double tête avait mal fonctionné la nuit précédant la Foire, mais lors de la séance de vendredi, leur fidèle petit PrintrBot était occupé à imprimer des veines.
«Tout le monde a adoré notre idée», a déclaré Whittle à propos des réactions des participants à Faire. «Ils ont tous reconnu les problèmes de budgétisation et de sécurité, ainsi que les modèles non standard utilisés en classe.»
Dans les études médicales, les rats doivent être standardisés, élevés avec soin de manière à ce qu'ils se ressemblent le plus possible, afin que les études puissent être reproduites et vérifiées par des pairs. Les rats utilisés pour la biologie au lycée ne sont pas si vierges: les animaux utilisés pour la dissection en biologie fondamentale peuvent être des hommes ou des femmes, des femmes enceintes ou même des malades. Un professeur de biologie qui s'est arrêté à la table de NecropSynth a déploré le fait que ses étudiants avaient beaucoup de difficulté à identifier les entrailles de leurs grenouilles en raison de la présence de kystes.
«Grâce à cela, nous pouvons fournir un modèle normalisé», déclare Whittle. "Vous saurez exactement ce que vous regardez."
Mike Burdsall, professeur de biologie sur 30 ans et directeur du département de sciences à la Danville Community High School de Danville, dans l'Indiana, pense que les rats synthétiques seraient une ressource inestimable.
"De nombreuses écoles ont réduit les dissections, qui sont un excellent outil d'apprentissage", a écrit Burdsall dans un courrier électronique. "Avec ces nouveaux" rats ", un plus grand nombre d'écoles seraient en mesure de faire des dissections. Les étudiants ne pourraient pas se retirer des laboratoires à cause d'objections. Mais je devrais les disséquer pour voir dans quelle mesure ils reproduisent la réalité."
Une poignée de personnes ont exprimé des doutes sur le fait qu'une dissection appropriée puisse être faite sur un rat synthétique et que Taylor et Whittle ne veulent pas tirer profit de leur conception. Ils prévoient de rendre tous leurs schémas gratuits pour le public, une fois qu'ils seront finalisés, espérons-le d'ici l'hiver prochain.
«Quelques personnes ne pouvaient tout simplement pas y croire. Nous ne cherchons pas à vendre ceci », rit Whittle.
Les deux ont commencé avec un rat, car ils connaissaient le mieux son anatomie. La vente de modèles finis ou l'extension de leurs dessins à d'autres animaux est encore à l'horizon, dit Taylor.
«Pour le moment, je veux me concentrer sur l’obtention d’une conception qui a du courage», ajoute-t-il.
