Οι Ελληνικές Μάσκες για τον Κορονοϊό σε 3D Εκτύπωση

Έως τον περασμένο μήνα, ένα από τα βασικά αντικείμενα της εταιρείας BL NanoBiomed στη Θεσσαλονίκη ήταν η παραγωγή νανοσωματιδίων, τα οποία χρησιμοποιούνται ως φαρμακευτικοί φορείς. Ένα φάρμακο ενθυλακώνεται στο νανοσωματίδιο και εκείνο ως «όχημα» το μεταφέρει σε συγκεκριμένο σημείο του ανθρώπινου σώματος, για την αντιμετώπιση χρόνιων αθενειών, όπως καρδιαγγειακών ή νευροεκφυλιστικών παθήσεων. «Όταν ξέσπασε η κρίση του κορονοϊού, αποφασίσαμε ότι έπρεπε να έρθουμε στα μέτρα του», λέει στο VICE η Ζένα Χακίμ, βιολόγος, νανοτεχνολόγος και Research and Development Manager της εταιρείας.

H ΒL NanoBiomed ιδρύθηκε το 2014 και είναι συνδεδεμένη με το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας LTFN του Τμήματος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου. Τα τελευταία χρόνια η εταιρεία ασχολείται ερευνητικά με την τρισδιάστατη εκτύπωση. Ιστοί και όργανα που μπορουν να χρησιμοποιηθούν ως μοσχεύματα, δημιουργούνται με την τεχνολογία της 3D βιοεκτύπωσης.

Η κρίση του κορονοϊού και οι τεράστιες ανάγκες σε προστατευτικό υγειονομικό υλικό δημιούργησαν νέα δεδομένα. «Έχουμε ήδη σχεδιάσει και κατασκευάσει τρισδιάστατα εκτυπωμένες μάσκες, σε δύο πρότυπα, με χρήση βιοδιασπώμενων και βιοσυμβατών πολυμερικών υλικών. Επίσης, έχουμε κατασκευάσει στο εργαστήριο νανοφίλτρα και νανοσωματίδια με αντιικές ιδιότητες», εξηγεί η κ. Χακίμ. Τα νανοσωματίδια μπορούν να καταστρέψουν τον κορονοϊό. Αυτό γίνεται προσβάλλοντας τις πρωτεΐνες στο εξωτερικό περίβλημά του και εμποδίζοντας την πρόσδεσή τους στους υποδοχείς των ανθρώπινων κυττάρων, με αποτέλεσμα τη μόλυνση του οργανισμού.

Μυούμαστε περισσότερο στον κόσμο της Νανοτεχνολογίας. «Η διάμετρος του ιικού σώματος του κορονοϊού κυμαίνεται μεταξύ 50 και 200 νανόμετρων. Οι πόροι των συμβατικών χειρουργικών μασκών έχουν διάμετρο 3.000 νανόμετρα. Η τεχνολογία των μασκών θα είναι τέτοια, ώστε, εκτός από τα σταγονίδια, θα εμποδίζει και την είσοδο του κορονοϊού στο αναπνευστικό σύστημα. Είναι ένας πόλεμος σε νανοκλίμακα», λέει στο VICE η Βαρβάρα Καραγκιοζάκη, ειδική καρδιολόγος, διδάκτωρ της Ιατρικής Σχολής του ΑΠΘ και διευθύντρια της Ομάδας Νανοϊατρικής στο Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας. «Υπάρχει διεθνώς μια κινητοποίηση για την εφαρμογή της Νανοϊατρικής στην αντιμετώπηση του κορονοϊού. Παράλληλα, με απλές τεχνικές μπορούμε να εκτυπώσουμε τρισδιάστατα μάσκες και άλλο υγειονομικό υλικό», σημειώνει η ίδια.

Στην ερευνητική προσπάθεια της 3D εκτύπωσης, εκτός από το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ και τη BL NanoBiomed, συμμετέχει η εταιρεία Organic Electronic Technologies και ο Σύνδεσμος Ελληνικών Επιχειρήσεων Οργανικών Ηλεκτρονικών. Η BL NanoBiomed διαθέτει τέσσερις 3D εκτυπωτές. Για την κατασκευή μιας μάσκας απαιτούνται μία-δύο ώρες, κάτι που σημαίνει παραγωγή περίπου 20 ημερησίως. Οι άνθρωποι της εταιρείας εκτιμούν ότι μέσα στον Απρίλιο θα έχουν ήδη ένα ικανοπoιητικό απόθεμα. Κοστολόγηση για την κατασκευή της μάσκας δεν έχει γίνει σε αυτό το στάδιο.

Τα τελευταία 24ωρα έχουν κινητοποιηθεί στην Ελλάδα μια σειρά από εταιρείες, ερευνητικές ομάδες σε πανεπιστήμια, ακόμη και εθελοντές που έχουν πρόσβαση σε 3D εκτυπωτές. Υπάρχουν δύο βασικοί προβληματισμοί. Ο πρώτος αφορά το κόστος των ελληνικών 3D προϊόντων και αν μπορεί να είναι ανταγωνιστικό έναντι των εισαγόμενων. Οι γιατροί και το νοσηλευτικό προσωπικό στα νοσοκομεία χρησιμοποιούν σήμερα κυρίως μάσκες τύπου FFP2, FFP3 και Ν95. Οι περισσότερες από αυτές παράγονται στην Κίνα και είτε το στοκ έχει εξαντληθεί είτε είναι αδύνατον να εισαχθούν νέες παρτίδες στην Ευρώπη και την Ελλάδα, λόγω της καθήλωσης των πτήσεων. Το δεύτερο ζητούμενο είναι κατά πόσο η ελληνική παραγωγή, που σε μεγάλο βαθμό υπάρχει σήμερα μόνο ερευνητικό επίπεδο, μπορεί να καλύψει τις έκτακτες και τεράστιες ανάγκες της κρίσης του κορονοϊού.

VICE Video: Μία Ελληνική Ομάδα Ράγκμπι Πάει Μουντιάλ

Παρακολουθήστε όλα τα βίντεo του VICE, μέσω της νέας σελίδας VICE Video Greece στο Facebook.

Η ομάδα του Εργαστηρίου Στοιχείων Μηχανών και Μηχανολογικού Σχεδιασμού του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του ΑΠΘ υποστηρίζει ότι μπορεί να παράγει 100 βαλβίδες αναπνευστήρων ανά δύο μέρες, μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης. «Είμαστε έτοιμοι να ανταποκριθούμε σε μια επείγουσα κατάσταση. Χωρίς πειραματισμούς μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτά που ξέρουμε σίγουρα και άμεσα. Άρα, αν εξαντληθούν τα υπάρχοντα αποθέματα υγειονομικού υλικού και δεν μπορεί να αναπληρωθεί κάποιο κρίσιμο εξάρτημα με καινούριο, εφοδιασμένο με όλες τις απαραίτητες πιστοποιήσεις, τότε μπορούμε να βοηθήσουμε», δήλωσε προ ημερών στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο καθηγητής του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ και συντονιστής της ομάδας, Αθανάσιος Μιχαηλίδης.

Τα μέλη της ομάδας ήρθαν σε επαφή με το ΑΧΕΠΑ, που είναι νοσοκομείο αναφοράς για τον κορονοϊό, καθώς και με τη διοίκηση της 441ης Αποθήκης Βάσεως Υγειονομικού Υλικού. Διαθέτουν έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή για εξαρτήματα από πλαστικό υψηλής αντοχής και μεγάλης ακρίβειας, έναν δεύτερο εκτυπωτή που μπορεί να κατασκευάσει εξαρτήματα από μέταλλο, ακόμη και από τιτάνιο, κι επίσης ένα τρισδιάστατο σκάνερ. «Δεν είμαστε σηπτικό εργαστήριο, δηλαδή δεν εργαζόμαστε σε αποστειρωμένο περιβάλλον, ωστόσο αυτά που παράγουμε μπορούν να αποστειρωθούν», εξηγούν.

Όλοι οι άνθρωποι που προσπαθούν να εκτυπώσουν σε 3D τις τελευταίες εβδομάδες στην Ελλάδα μιλούν για το περίφημο «ιταλικό παράδειγμα». Στην πόλη Μπρέσια του ιταλικού βορρά, λίγα χιλιόμετρα από το Μπέργκαμο, την επαρχία όπου αναφέρονται καθημερινά οι περισσότεροι νεκροί από τον κορονοϊό στην Ευρώπη, οι άνθρωποι μιας μικρής startup εταιρείας, της Isinnova, έγιναν γνωστoί σε ολόκληρο τον κόσμο. Kατασκεύασαν σε 3D εκτυπωτή 100 βαλβίδες αναπνευστήρων οξυγόνου, τις οποίες δώρισαν στο τοπικό νοσοκομείο. Ο Alessandro Romaioli είναι ο μηχανικός της Isinnova. «Η κατάσταση είναι άσχημη», έγραψε σε email προς το VICE. «Τα κρούσματα και οι νεκροί αυξάνονται μέρα με τη μέρα. Όλοι είναι κλεισμένοι στα σπίτια τους, ούτε ένας περίπατος δεν επιτρέπεται, ωστόσο εργαζόμασταν με "έξυπνο τρόπο" στο σπίτι και πριν την παραγωγή των βαλβίδων».

Ρωτήσαμε πώς πήραν την απόφαση γι’ αυτό. «Δεν ήταν απόφαση, ήταν αίτημα. Διαβάσαμε στην εφημερίδα ότι ένα νοσοκομείο της περιοχής είχε απόθεμα σε οξυγόνο και μάσκες, όχι όμως σε βαλβίδες, επομένως δεν μπορούσε να χορηγήσει οξυγόνο στους ασθενείς», περιέγραψε ο Romaioli. «Η εφημερίδα καλούσε όποιον μπορούσε να διαθέσει τέτοια εξαρτήματα και πρότεινε ως λύση την τρισδιάστατη εκτύπωση. Απαντήσαμε στο αίτημα και τρέξαμε στο νοσοκομείο, ώστε να πάρουμε τις ακριβείς διαστάσεις της βαλβίδας για να την κατασκευάσουμε. Επιστρέψαμε λίγες ώρες αργότερα με τα πρώτα αντίγραφα. Στο πρώτο τεστ σε ασθενείς, η βαλβίδα δούλεψε», έγραψε ο Ιταλός μηχανικός προς το VICE.

Η κατασκευή των βαλβίδων από πλαστικό, που ζυγίζουν 20 γραμμάρια η καθεμιά, δεν κόστισε τίποτα στην εταιρεία. Έως τότε, το βασικό αντικείμενο της μικρής startup έξω από το Μπέργκαμο ήταν η παραγωγή hi-tech βαλιτσών για τον οίκο μόδας Gucci κι επίσης μιας πυρίμαχης βαφής που μπορεί να αντέξει στους 1.000 βαθμούς Κελσίου. Μετά την ανταπόκριση που είχε η υπόθεση με τις βαλβίδες, οι άνθρωποι της Isinnova προχώρησαν ένα βήμα παρακάτω. Σχεδίασαν την κατασκευή μιας νοσοκομειακής μάσκας οξυγόνου, κάνοντας ορισμένες μετατροπές σε μια μάσκα υποβρύχιου ψαρέματος που υπάρχει στο εμπόριο. Ήρθαν σε επαφή με την εταιρεία που κατασκευάζει τη μάσκα της θάλασσας, την αποσυναρμολόγησαν και εκτύπωσαν σε 3D μια έξτρα βαλβίδα. Η μάσκα οξυγόνου δοκιμάστηκε με επιτυχία σε ασθενή του νοσοκομείου του Κιάρι.

«Ούτε η μάσκα ούτε η βαλβίδα έχουν πιστοποίηση και η χρήση τους γίνεται λόγω της έκτακτης κατάστασης», λένε οι άνθρωποι της Isinnova. Οι ίδιοι γνωστοποίησαν ότι δεν έχουν καμία οικονομική αξίωση ούτε διεκδικούν πνευματικά δικαιώματα για την πατέντα. Επιπλέον, ανέβασαν στην ιστοσελίδα τους το ειδικό αρχείο και οδηγίες για τη 3D εκτύπωση της βαλβίδας, ώστε να το κατεβάσει οποιοσδήποτε επιθυμεί να το προσαρμόσει στις μάσκες θαλάσσης, υπό τον όρο να μη γίνει εμπορική χρήση.

Η πραγματικότητα δημιουργεί ανύπαρκτα έως χθες ζητήματα. Η πιστοποίηση των υλικών που τυπώνονται σε 3D λόγω της έκτακτης συνθήκης του κορονοϊού κι επίσης τα δικαιώματα βιομηχανικής ιδιοκτησίας είναι δύο μεγάλα ερωτήματα. Ο Δρ. Θεόδωρος Χίου είναι δικηγόρος με ειδίκευση σε θέματα Διανοητικής Ιδιοκτησίας, Ψηφιακών Τεχνολογιών και Καινοτομίας, ιδρυτής του IPrightsGR και μεταδιδακτορικός ερευνητής στη Νομική Σχολή του Πανεπιστημίου Αθηνών. «Η 3D εκτύπωση αντιγράφων μασκών ή άλλου προστατευτικού ή υγειονομικού υλικού (γάντια, ειδικές στολές, αναπνευστικές βαλβίδες) που προστατεύονται από δικαιώματα διανοητικής ιδιοκτησίας, συνιστά αναπαραγωγή η οποία κατ’ αρχήν προϋποθέτει προηγούμενη άδεια του δικαιούχου των δικαιωμάτων, εφόσον αυτή δεν γίνεται για ιδιωτική και μη επαγγελματική χρήση, αλλά για διάθεση στο κοινό. Στη δεύτερη περίπτωση, ο εμπορικός ή μη χαρακτήρας της αναπαραγωγής και διάθεσης δεν ασκεί επιρροή στην ανάγκη λήψης προηγούμενης άδειας», εξηγεί ο κ. Χίου στο VICE.

«Το αν η εκτύπωση γίνεται κατ’ οίκον ή σε μαζική γραμμή παραγωγής, πάλι δεν είναι το καθοριστικό στοιχείο. Αντιθέτως, καθοριστική είναι η σκοπούμενη χρήση του παραγόμενου υλικού, αν δηλαδή πρόκειται για ιδιωτική μη επαγγελματική χρήση ή χρήση απευθυνόμενη στο κοινό», σημειώνει. Ο ίδιος περιγράφει ότι στη διανοητική ιδιοκτησία δεν υπάρχει ειδικό δίκαιο ανάγκης, όπως θα μπορούσε να θεωρηθεί η σημερινή κρίση του κορονοϊού. «Η ύπαρξη καθεστώτος εξαίρεσης θα κριθεί κατά περίπτωση και ανά προστατευτέο δικαίωμα, η δε υπέρβαση της εξαίρεσης σε συνδυασμό με την απουσία άδειας, θα συνιστά προσβολή διανοητικής ιδιοκτησίας».

Κι έπειτα, στο φουτουριστικό περιβάλλον της 3D εκτύπωσης συναντάμε τη λεγόμενη «άδεια ανοιχτού περιεχομένου», με απλά λόγια την ελεύθερη διάθεση και εκμετάλλευση του αρχείου εκτύπωσης που έχει κάποιος προσχεδιάσει. «Η άδεια ανοιχτού περιεχομένου είναι μία χρήσιμη λύση στο πλαίσιο της τρέχουσας συγκυρίας» εξηγεί ο κ. Χίου. Ο ίδιος περιγράφει ότι ο Οργανισμός Βιομηχανικής Ιδιοκτησίας είχε την πρωτοβουλία για τη νομοθετική θέσπιση της δημόσιας προσφοράς αδειών εκμετάλλευσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, με ή χωρίς αποζημίωση, και της δημιουργίας αντίστοιχου μητρώου ανοιχτών αδειών. Το σχετικό πλαίσιο τέθηκε σε ισχύ εδώ και περίπου έναν χρόνο, εντούτοις ο μηχανισμός είναι ανενεργός καθότι εκκρεμεί η έκδοση σχετικής υπουργικής απόφασης.

Η συζήτηση για τη 3D εκτύπωση ειδών προσωπικής προστασίας στον καιρό του κορονϊού δεν αφορά φυσικά μόνο την Ελλάδα. Ο Martin Culpepper, καθηγητής Μηχανολογίας στο ΜΙΤ, μιλώντας προ ημερών στη σελίδα του αμερικάνικου Πανεπιστημίου, διατύπωσε ορισμένες ενδιαφέρουσες σκέψεις. «Ένα ζήτημα είναι η αποστείρωση, η συμβατότητα του υλικού (σσ: που χρησιμοποιείται στην τρισδιάστατη εκτύπωση) με τις τεχνικές αποστείρωσης που εφαρμόζουν τα νοσοκομεία κι επίσης η χρήση συγκεκριμένων υλικών σε ένα περιβάλλον όπου δεν είναι βέβαιο πώς αλληλεπιδρούν με άλλα χημικά και συσκευές, αλλά και την επαφή με ασθενείς και παρόχους φροντίδας», είπε ο Culpepper.

Ο ίδιος σημείωσε επίσης ότι το ζητούμενο δεν είναι η μάσκα, αλλά τα φίλτρα που προσαρμόζονται σε αυτή. «Οι άνθρωποι επικεντρώνονται στις ίδιες μάσκες και όχι στο πραγματικό πρόβλημα, που είναι τα μέσα φιλτραρίσματος. Οι μάσκες χωρίς αυτά δεν έχουν μεγάλη διαφορά στην προστασία των ανθρώπων από την εξάπλωση ιών, όπως ο Covid-19».

Τέλος, ο Culpepper εξήγησε ότι η ανάγκη για μαζική παραγωγή ειδών προστασίας στα νοσοκομεία είναι αποθαρρυντική για τα σημερινά δεδομένα της τρισδιάστατης εκτύπωσης. «Στο ΜΙΤ διαθέτουμε μερικές από τις καλύτερες δυνατότητες 3D εκτύπωσης στον κόσμο. Η πραγματικότητα είναι ότι δεν είμαστε κατασκευαστές μαζικής κλίμακας […] Ορισμένα νοσοκομεία χρειάζονται χιλιάδες κομμάτια ειδών προσωπικής προστασίας καθημερινά και η 3D εκτύπωση πολύ απλά δεν μπορεί να ανταπεξέλθει σε αυτήν τη ζήτηση».

Ακολουθήστε τον Κώστα Κουκουμάκα στο Twitter.

Περισσότερα από το VICE

«Γκρουβάραμε» στον Παρνασσό Βλέποντας Ski Moves Ανάμεσα σε Βράχια

Ένα Φωτογραφικό Tour στην Αθήνα της Εποχής του Κορονοϊού

Ο Κινέζος Albert Προσπάθησε να μας Πουλήσει 1.000.000 Χειρουργικές Μάσκες