I Nuovi modelli artificiali 3D-printed imitano lo sguardo ed il tatto degli organi reali

Un gruppo dei ricercatori piombo dall'Università di Minnesota ha modelli realistici stampati 3D dell'organo artificiale che imitano la struttura anatomica esatta, i beni meccanici e lo sguardo ed il tatto degli organi reali. Questi modelli paziente-specifici dell'organo, che includono i sensori molli integrati, possono essere usati affinchè gli ambulatori di pratica migliorino i risultati chirurgici in migliaia di pazienti universalmente.

La ricerca è stata pubblicata oggi in Tecnologie dei Materiali Avanzate giornale. I ricercatori stanno presentando un brevetto su questa tecnologia.

“Stiamo sviluppando i modelli di prossima generazione dell'organo per pratica preoperatoria. I modelli che dell'organo siamo stampa 3D sono quasi una replica perfetta in termini di sguardo e tatto dell'organo di una persona, facendo uso delle nostre stampanti su misura 3D,„ ha detto il ricercatore Michael McAlpine, un professore associato del cavo di ingegnere meccanico nell'Università di Istituto Universitario di Minnesota di Scienza e di Assistenza Tecnica ed in un destinatario 2017 del Premio di Carriera In Anticipo Presidenziale per gli Scienziati e gli Ingegneri (PECASE).

“Pensiamo che questi modelli dell'organo potrebbero essere “cacciagione-commutatori„ per la pianificazione e la pratica d'aiuto dei chirurghi meglio per chirurgia. Speriamo che questo salvi le vite diminuendo gli errori medici durante la chirurgia,„ McAlpine ha aggiunto.

McAlpine ha detto che il suo gruppo originalmente è stato contattato dal Dott. Robert Sweet, un urologo all'Università di Washington che precedentemente ha lavorato all'Università di Minnesota. Il Dolce stava cercando i modelli stampati 3D più accurati della prostata per praticare gli ambulatori.

Corrente, la maggior parte dei modelli dell'organo stampati 3D sono fatti facendo uso della plastica o delle gomme dura. Ciò limita la loro domanda di previsione e replica accurate del comportamento fisico dell'organo durante la chirurgia. Ci sono differenze significative nel modo che questi organi guardano e che ritengono confrontati alle loro controparti biologiche. Possono essere troppo dure da tagliare o suturare. Egualmente mancano di una capacità di fornire il feedback quantitativo.

In questo studio, il gruppo di ricerca ha prelevato le scansioni di MRI ed i campioni del tessuto dalle tre prostate dei pazienti. I Ricercatori hanno sperimentato il tessuto ed hanno messo a punto agli gli inchiostri basati a silicone su misura che possono “essere sintonizzati„ per abbinare precisamente i beni meccanici del tessuto della prostata di ogni paziente. Questi inchiostri unici sono stati utilizzati in una stampante su misura 3D dai ricercatori all'Università di Minnesota. I ricercatori poi hanno fissato la morbidezza, sensori stampati 3D ai modelli dell'organo ed hanno osservato la reazione delle prostate di modello durante le prove di compressibilità e l'applicazione di vari strumenti chirurgici.

“I sensori potrebbero dare i chirurghi che il feedback in tempo reale sui quanti forza possono usare durante la chirurgia senza danneggiare il tessuto,„ ha detto Kaiyan Qiu, un'Università di ricercatore postdottorale dell'ingegneria meccanica di Minnesota e di autore principale del documento. “Questo potrebbe cambiare come i chirurghi ritengono a medicina personale ed a pratica preoperatoria.„

In futuro, i ricercatori sperano di usare questo nuovo metodo ai modelli realistici della stampa 3D degli organi più complicati, facendo uso degli inchiostri multipli. Per esempio, se l'organo ha un tumore o una deformità, i chirurghi potrebbero vedere che in un modello paziente-specifico e verificano le varie strategie a rimozione dei tumori o a correggere le complicazioni. Egualmente sperano qualche giorno di esplorare le applicazioni oltre pratica chirurgica.

“Se potessimo ripiegare la funzione di questi tessuti ed organi, potremmo qualche giorno anche potere creare “gli organi bionici„ per i trapianti,„ McAlpine ha detto. “Chiamo questo “il progetto di X Umana„. Sonda un po'come la fantascienza, ma se questi organi sintetici assomigliano, ritengono ed agiscono al tessuto o agli organi reali, noi non vede perché non potremmo 3D stamparli a richiesta per sostituire gli organi reali.„

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

Advertisement