Anturien 3D-tulostus suoraan sydämeen

23.06.2020

Minnesota-3D-prittaus-laajenevalle-orgaanille-275-t.jpgMinnesotan yliopiston tutkijoiden kehittämä uusi tekniikka mahdollistaa hydrogeelipohjaisten anturien 3D-tulostuksen suoraan elimiin, kuten keuhkoihin, jotka muuttavat muotoa tai vääristyvät laajenemisen ja supistumisen vuoksi.

Uudessa uraauurtavassa tutkimuksessa Minnesotan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet 3D-tulostustekniikan, joka mahdollistaa elektronisten anturien tulostamiseen suoraan elimille, jotka laajenevat ja supistuvat.

Uusi tutkimus on seuraavan sukupolven 3D-tulostustekniikka, jonka ryhmän jäsenet löysivät kaksi vuotta sitten ja joka sallii elektroniikan tulostamisen suoraan käden iholle. Uusi tekniikka mahdollistaa entistä hienostuneemman 3D-tulostuksen antureille seurata elimiä, kuten keuhkoa tai sydäntä, jotka muuttavat muotoa tai vääristyvät laajenemisen ja supistumisen vuoksi.

"Työnnämme 3D-tulostuksen rajoja uusilla tavoilla, joita emme edes kuvitelleet vuosia sitten", kertoi Minnesotan yliopiston professori ja vanhempi tutkija Michael McAlpine. "3D-tulostaminen liikkuvalle esineelle on tarpeeksi vaikeaa, mutta oli melko haaste löytää tapa tulostaa pinnalle, jolla oli samaan aikaan muodonmuutos, kun se laajeni ja supistui."

Tutkijat aloittivat laboratoriossa ilmapallomaisella pinnalla ja erikoistuneella 3D-tulostimella. He käyttivät liikekuvauksen seurantamerkkejä, samanlaisia kuin elokuvissa käytetään erikoistehosteiden luomiseen, auttamaan 3D-tulostinta mukauttamaan tulostuspolkunsa pinnan laajenemis- ja supistumisliikkeisiin.

Tällä tulostusjärjestelmällä hydrogeelipohjainen anturi printattiin sian keuhkoihin hengityksen tuottaman muodonmuutoksen aikana. Anturi oli kudoksen pinnan mukainen ja tarjosi muodonmuutoksen jatkuvan spatiaalisen kartoituksen sähköisen impedanssitomografian avulla. McAlpine kertoi, että tekniikkaa voitaisiin tulevaisuudessa käyttää myös 3D-tulostusantureihin pumppaavassa sydämessä.

"Tämän tutkimuksen laajempi idea on, että tämä on suuri askel eteenpäin tavoitteeseen yhdistää 3D-tulostustekniikka kirurgisiin robotteihin", sanoi McAlpine. ”Jatkossa 3D-tulostus ei ole vain tulostamista, vaan sen sijaan osa suurempaa itsenäistä robottijärjestelmää. Tämä voi olla tärkeä sairauksissa, kuten COVID-19, joissa terveydenhuollon tarjoajat ovat vaarassa potilaiden hoidossa."

Tämä mukautuva 3D-tulostuksen lähestymistapansa voi parantaa robotti-avusteisia lääketieteellisiä hoitoja ainetta lisäävillä valmistusominaisuuksilla, mikä mahdollistaa puettavan elektroniikan ja biologisten materiaalien autonomisen ja suoran tulostamisen ihmiskeholle ja sen sisällä.

Aiheesta aiemmin: Sydän sykkii mikrosirulla

09.08.2022Lisää monipuolisia kvanttiantureita
08.08.2022Ihanteellisen puolijohdemateriaalin metsästystä
05.08.2022Polymeeriperustaista akkutekniikkaa
04.08.2022Grafeenin avulla kuvia nesteessä "uivista" atomeista
03.08.2022P-tietokoneiden potentiaali
02.08.2022Transistorista memristoriin: kytkentäteknologiaa tulevaisuutta varten
01.08.2022Pienemmän tehonkäytön neuroverkkoja
30.07.2022Suuri askel pienille moottoreille
29.07.2022Elektronit käyttäytyvät hienojakoisemmin
27.07.2022Erittäin viritettäviä komposiittimateriaaleja

Siirry arkistoon »