Discovery kan 3D druk van sensors direk op die uitbreiding van organe

Meganiese ingenieurs en rekenaar wetenskaplikes het 'n 3D druk tegniek ontwikkel wat gebruik motion capture tegnologie, soortgelyk aan dié wat gebruik word in Hollywood films, elektroniese sensors druk direk op organe wat uit te brei en kontraktering.

Die navorsing is gepubliseer in Science Voorskotte, 'n eweknie-geëvalueerde wetenskaplike tydskrif gepubliseer deur die Amerikaanse Vereniging vir die Bevordering van Wetenskap (AAAS).

Die nuwe navorsing is die volgende generasie van 'n 3D druk tegniek ontdek twee jaar gelede deur lede van die span wat toegelaat word vir die druk van elektronika direk op die vel van 'n hand wat beweeg van links na regs of gedraai word. Die nuwe tegniek kan vir selfs meer gesofistikeerd dop te 3D druk sensors op organe soos die longe of hart dat verandering vorm of verdraai as gevolg van die uitbreiding van en kontraktering.

"Ons is besig om die grense van 3D druk in 'n nuwe maniere waarop ons nooit eers gedink jaar gelede," sê Michael McAlpine, 'n Universiteit van Minnesota meganiese ingenieurswese professor en senior navorser van die studie. "3D druk op 'n bewegende voorwerp is moeilik genoeg, maar dit was nogal 'n uitdaging om 'n manier om druk op 'n oppervlak wat vervormde as dit uitgebrei en gekontrakteer vind."

Die navorsers het in die laboratorium met 'n ballon-agtige oppervlak en 'n gespesialiseerde 3D drukker. Hulle gebruik motion capture dop merkers, baie soos dié wat gebruik word in flieks om spesiale effekte te skep, te help om die 3D drukker sy druk pad aan te pas by die uitsetting en inkrimping bewegings op die oppervlak. Die navorsers dan aanbeweeg na 'n dier long in die laboratorium wat kunsmatig opgeblaas. Hulle was in staat om 'n sagte-tuberculose gebaseer sensor direk suksesvol te druk op die oppervlak. McAlpine het gesê die tegniek kan ook moontlik gebruik word in die toekoms 3D druk sensors op 'n pomp hart.

"Die breër idee agter hierdie navorsing, is dat dit 'n groot stap vorentoe om die doel van die kombinasie van 3D druk tegnologie met chirurgiese robots," sê McAlpine, wat die Kuhrmeyer Familie voorsitter Hoogleraarschap hou in die Universiteit van Minnesota Departement van Meganiese Ingenieurswese. "In die toekoms sal 3D druk nie net oor die druk, maar in plaas wees deel van 'n groter outonome robot stelsel. Dit kan belangrik wees vir siektes soos COVID-19 waar mediese sorg is in gevaar wanneer die behandeling van pasiënte."

Ander lede van die navorsingspan ingesluit hoofskrywer Zhijie Zhu, 'n Universiteit van Minnesota meganiese ingenieurswese Ph.D. kandidaat, en Hyun Soo Park, 'n assistent-professor in die Universiteit van Minnesota Departement Rekenaarwetenskap en Ingenieurswese.

Die navorsing is deur Medtronic (vir sensor ontwikkeling) en die Nasionale Instituut vir Biomediese Imaging en Bio-ingenieurswese van die National Institutes of Health onder Award nommer DP2EB020537. Bykomende ondersteuning is verskaf deur 'n Universiteit van Minnesota doktorale proefskrif Fellowship toegeken aan Zhijie Zhu.

bron: University of Minnesota. "Discovery allows 3D printing of sensors directly on expanding organs: Technology could help diagnose and monitor patients with COVID-19." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200617150045.htm>.