Los Nuevos modelos artificiales 3D-printed imitan la mirada y la sensación de órganos reales

Las personas de los investigadores llevados por la Universidad de Minnesota tienen modelos realistas impresos 3D del órgano artificial que imiten la estructura anatómica exacta, las propiedades mecánicas, y la mirada y la sensación de órganos reales. Estos modelos paciente-específicos del órgano, que incluyen los sensores suaves integrados, se pueden utilizar para que las cirugías de la práctica mejoren resultados quirúrgicos en millares de pacientes por todo el mundo.

La investigación fue publicada hoy en las Tecnologías de Materiales Avanzados del gorrón. Los investigadores están sometiendo una patente en esta tecnología.

“Estamos desarrollando los modelos del órgano de la siguiente-generación para la práctica preoperativa. Los modelos del órgano que somos la impresión 3D casi son una reproducción perfecta en términos de mirada y sensación del órgano de un individuo, usando nuestras impresoras a la medida 3D,” dijo al investigador Michael McAlpine, profesor adjunto del terminal de componente del ingeniero industrial en la Universidad de la Universidad de Minnesota de la Ciencia y de la Ingeniería y un beneficiario 2017 de la Recompensa de Carrera Temprana Presidencial para los Científicos y los Representantes Técnicos (PECASE).

“Pensamos que estos modelos del órgano podrían ser “juego-cambiadores” para el plan y la práctica de ayuda de los cirujanos mejor para la cirugía. Esperamos que esto salve vidas reduciendo desvíos médicos durante cirugía,” McAlpine agregó.

McAlpine dijo que al Dr. Roberto Sweet, urólogo hicieron contacto con a sus personas originalmente en la Universidad de Washington que trabajó previamente en la Universidad de Minnesota. El Dulce buscaba modelos impresos 3D más exactos de la próstata para practicar cirugías.

Actualmente, la mayoría de los modelos impresos 3D del órgano se hacen usando los plásticos o los cauchos duros. Esto limita su aplicación para la predicción y la réplica exactas del comportamiento físico del órgano durante cirugía. Hay diferencias importantes de la manera que estos órganos parecen y que asierran al hilo comparados a sus contrapartes biológicas. Pueden ser demasiado duras de cortar o de suturar. También faltan una capacidad de proporcionar a feedback cuantitativo.

En este estudio, el equipo de investigación recogió exploraciones de MRI y muestras de tejido a partir de las tres próstatas de los pacientes. Los Investigadores probaron el tejido y las tintas silicón-basadas modificadas para requisitos particulares desarrolladas que se pueden “sintonizar” para corresponder con exacto las propiedades mecánicas del tejido de la próstata de cada paciente. Estas tintas únicas fueron utilizadas en una impresora a la medida 3D por los investigadores en la Universidad de Minnesota. Los investigadores después asociaron la suavidad, sensores impresos 3D a los modelos del órgano y observaron la reacción de las próstatas modelo durante pruebas de compresión y la aplicación de diversas herramientas quirúrgicas.

“Los sensores podrían dar a los cirujanos que las obsevaciones en tiempo real sobre cuánta fuerza pueden utilizar durante cirugía sin el daño del tejido,” dijeron a Kaiyan Qiu, una Universidad del investigador postdoctoral de la ingeniería industrial de Minnesota y del autor importante del papel. “Esto podría cambiar cómo los cirujanos piensan en remedio personalizado y práctica preoperativa.”

En el futuro, los investigadores esperan utilizar este nuevo método a los modelos realistas de la huella 3D de órganos más complicados, usando las tintas múltiples. Por ejemplo, si el órgano tiene un tumor o una deformidad, los cirujanos podrían ver que en un modelo paciente-específico y prueban las diversas estrategias para quitar tumores o corregir complicaciones. También esperan explorar algún día aplicaciones más allá de la práctica quirúrgica.

“Si podríamos replegar la función de estos tejidos y órganos, puede ser que incluso poder algún día crear “órganos biónicos” para los trasplantes,” McAlpine dijo. “Llamo esto “proyecto de X Humano el”. Suena un poco como la ciencia ficción, pero si estos órganos sintetizados parecen, asierran al hilo, y actúan tejido o órganos reales, nosotros no ve porqué no podríamos 3D imprimirlos a pedido para reemplazar órganos reales.”

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

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