新的 3D 被打印的人為設計仿造實際機構品質

明尼蘇達大學導致的研究員小組有 3D 仿造實際機構確切的解剖結構、機械性能和品質的被打印的栩栩如生的人工器官設計。 這些患者特定機構設計,包括集成軟的傳感器,可以用於為了運作手術能改進在千位的外科結果患者全世界。

這個研究在日記帳高級材料技術今天被發布了。 研究員提交在此技術的一個專利。

「我們開發外科手術前運作的下一代機構設計。 我們是 3D 打印的機構設計幾乎是一件理想的複製品根據單個的機構的品質,使用我們定製的 3D 打印機」,副教授說線索研究員邁克爾 McAlpine,機械工程師在明尼蘇達大學學院科學和工程和總統早期的成就獎的 2017 接收人科學家的和工程師 (PECASE)。

「我們認為這些機構設計可能更好是 『比賽更換者』幫助的外科醫生計劃和實踐的手術。 我們希望在手術期間,這將通過減少醫療錯誤拯救生命」, McAlpine 補充說。

McAlpine 說他的小組由羅伯特 Sweet,在明尼蘇達大學以前運作的華盛頓大學的一位尿科醫師博士原來地與聯繫。 甜點尋找前列腺的更加準確的 3D 被打印的設計實踐手術。

目前,使用困難塑料或橡膠,多數 3D 被打印的機構設計做。 在手術期間,這限制他們的對機構的實際工作情況的準確預測和副本的申請。 有重大的區別就像這些機構品質與他們的生物副本比較。 他們可以是太難以至於不能剪切或縫合。 他們也缺乏能力提供定量反饋。

在此研究中,研究小組採取了 MRI 掃描和組織樣品從三個患者的前列腺。 研究員測試了可以 「調整」精密地符合每名患者的前列腺組織機械性能的組織和被開發的自定義的基於硅樹脂的墨水。 這些唯一墨水用於一臺定製的 3D 打印機由研究員在明尼蘇達大學。 研究員然後附有了軟件, 3D 對機構設計的被打印的傳感器并且觀察了模型前列腺的回應在壓縮試驗期間和多種外科工具的應用。

「傳感器可能產生外科醫生在多少的實時反饋強制他們可以使用在手術期間,无需損壞這個組織」,說 Kaiyan Qiu,明尼蘇達大學機械工程博士後和本文的主要作者。 「這可能更改外科醫生如何考慮個性化的醫學和外科手術前運作」。

將來,使用多個墨水,研究員希望使用此新的方法到 3D 更加複雜的機構打印栩栩如生的設計。 例如,如果這個機構有腫瘤或殘疾,外科醫生能發現在一個患者特定設計并且為去除腫瘤或更正複雜化測試多種方法。 他們也希望某天測試在外科運作之外的應用。

「如果我們可能複製這些組織和機構的功能,我們也許甚而某天能創建 『利用仿生學的機構』移植的」, McAlpine 說。 「我稱此 『人力 X』項目。 聽起來科幻,但是,如果這些綜合機構看起來,感覺,并且操作實際組織或機構,我們沒看見我們為什麼不可能 3D 打印他們在要求時替換實際機構」。

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

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