De Nieuwe 3D-gedrukte kunstmatige modellen bootsen de blik en het gevoel van echte organen na

Een team van onderzoekers die door de Universiteit van Minnesota worden geleid heeft 3D afgedrukte levensechte kunstmatige orgaanmodellen die de nauwkeurige anatomische structuur, mechanische eigenschappen, nabootsen en en gevoel van echte organen eruit zien. Deze geduldig-specifieke orgaanmodellen, die geïntegreerde zachte sensoren omvatten, kunnen voor praktijkchirurgie worden gebruikt om chirurgische resultaten in duizenden patiënten wereldwijd te verbeteren.

Het onderzoek werd gepubliceerd vandaag in de Technologieën van dagboek Geavanceerde Materialen. De onderzoekers leggen een octrooi op deze technologie voor.

„Wij ontwikkelen de modellen van het volgende-generatieorgaan voor pre-operative praktijk. Het orgaan modelleert wij is 3D druk is bijna een perfecte replica in termen van de blik en gevoel van het orgaan van een individu, gebruikend onze op bestelling gemaakte 3D printers,“ bovengenoemde hoofdonderzoeker Michael McAlpine, een verwante professor van werktuigbouw in de Universiteit van de Universiteit van Minnesota van Wetenschap en Techniek en een ontvanger van 2017 van de Presidentiële Vroege Toekenning van de Carrière voor Wetenschappers en Ingenieurs (PECASE).

„Wij denken deze orgaanmodellen „spel-wisselaars“ zouden kunnen zijn voor beter het helpen van chirurgenplan en praktijk voor chirurgie. Wij hopen dit het leven door medische fouten tijdens chirurgie te verminderen zal redden,“ toegevoegde McAlpine.

McAlpine zei zijn team oorspronkelijk door Dr. Robert Sweet, een uroloog bij de Universiteit van Washington gecontacteerd die eerder bij de Universiteit van Minnesota werkte. Het Snoepje zocht nauwkeurigere 3D afgedrukte modellen van de voorstanderklier aan praktijkchirurgie.

Momenteel, worden de meeste 3D afgedrukte orgaanmodellen gemaakt gebruikend harde plastieken of rubbers. Dit beperkt hun toepassing voor nauwkeurige voorspelling en replicatie van het fysieke gedrag van het orgaan tijdens chirurgie. Er zijn significante verschillen op de manier deze organen kijken en die bij hun biologische tegenhangers worden vergeleken voelen. Zij kunnen te moeilijk zijn te snijden of te hechten. Zij hebben ook een capaciteit niet kwantitatief te verstrekken terugkoppel.

In deze studie, nam het onderzoekteam aftasten MRI en weefselsteekproeven van de voorstanderklieren van drie patiënten. De Onderzoekers testten het weefsel en ontwikkelden aangepaste op silicone-gebaseerde inkt die „kan worden gestemd“ om de mechanische eigenschappen van prostate weefsel van elke patiënt precies aan te passen. Deze unieke inkt werd gebruikt in een op bestelling gemaakte 3D printer door onderzoekers bij de Universiteit van Minnesota. De onderzoekers maakten toen zachte, 3D afgedrukte sensoren op de orgaanmodellen vast en namen de reactie van de modelvoorstanderklieren tijdens compressietests en de toepassing van diverse chirurgische hulpmiddelen waar.

De „sensoren konden chirurgenreal time geven terugkoppelen op hoeveel kracht zij tijdens chirurgie kunnen gebruiken zonder het weefsel te beschadigen,“ zeiden Kaiyan Qiu, een Universiteit van de werktuigbouw post-doctorale onderzoeker van Minnesota en hoofdauteur van het document. „Dit kon veranderen hoe de chirurgen over gepersonaliseerde geneeskunde en pre-operative praktijk.“ denken

In de toekomst, hopen de onderzoekers om deze nieuwe methode aan 3D af:drukken levensechte modellen van ingewikkeldere organen te gebruiken, gebruikend veelvoudige inkt. Bijvoorbeeld, als het orgaan een tumor of een misvorming heeft, zouden de chirurgen dat in een geduldig-specifiek model kunnen zien en diverse strategieën testen om tumors te verwijderen of complicaties te verbeteren. Zij hopen ook aan someday toepassingen voorbij chirurgische praktijk onderzoek.

„Als wij de functie van deze weefsels en organen konden herhalen, zouden wij someday zelfs „bionische organen“ voor transplantaties kunnen kunnen creëren,“ bovengenoemde McAlpine. „Ik roep dit het „project van Menselijk X“. Het klinkt een bit zoals science fiction, maar als deze synthetische organen eruit zien, voel, en handel als echt weefsel of organen, zien wij niet waarom wij niet 3D hen konden afdrukken op bestelling om echte organen te vervangen.“

Bron: https://twin-cities.umn.edu/news-events/researchers-3d-print-lifelike-artificial-organ-models

Advertisement