Discovery umożliwia drukowanie 3D czujników bezpośrednio na rozszerzenie narządów

Inżynierowie mechanicy i informatycy opracowali technikę druku 3D, że technologia wychwytywania zastosowania ruch, podobny do stosowanego w filmach hollywoodzkich, aby wydrukować czujników elektronicznych bezpośrednio na narządy, które rozwija się i zamawiający.

Badania opublikowano w Advances Science, w recenzowanym czasopiśmie naukowym opublikowanym przez American Association for Advancement of Science (AAAS).

Nowe badania to następna generacja techniki drukowania 3D odkryta dwa lata temu przez członków zespołu, które pozwoliły na drukowanie elektroniki bezpośrednio na skórę dłoni, która przesuwać w lewo lub w prawo, aby obracany. Nowa technika pozwala na jeszcze bardziej wyrafinowane śledzenie do czujników drukowania 3D na narządach takich jak płuca i serca, że ​​kształt lub zakłócić zmianie ze względu na rozszerzanie i kurczenie.

„Jesteśmy przesuwa granice druku 3D w nowych sposobów Nigdy nawet wyobrazić lat temu,” powiedział Michael McAlpine, University of Minnesota profesor inżynierii mechanicznej i starszy badacz w badaniu. „3D druk na poruszający się obiekt jest wystarczająco trudne, ale to było nie lada wyzwaniem, aby znaleźć sposób na drukowanie na powierzchni, która została odkształcania jak to rozszerzona i zakontraktowane.”

Naukowcy zaczęli w laboratorium z balonu powierzchni i specjalizuje się drukarki 3D. Użyli motion capture śledzenia markerów, podobnie jak te wykorzystywane w filmach do tworzenia efektów specjalnych, aby pomóc drukarka 3D dostosować swoją ścieżkę druku do rozszerzania się i kurczenia ruchów na powierzchni. Naukowcy następnie przeniósł się do płuc zwierząt w laboratorium, który został sztucznie zawyżone. Byli w stanie z powodzeniem drukować miękkiej czujnik hydrożelu oparte bezpośrednio na powierzchni. McAlpine powiedział technika może też być ewentualnie wykorzystane w przyszłości do czujników drukowania 3D na pompowania serca.

„Szerszy Ideą tego badania jest to, że jest to duży krok naprzód do celu łączenia technologii druku 3D z robotów chirurgicznych”, powiedział McAlpine, który posiada Kuhrmeyer Family Chair profesora na University of Minnesota Wydziale Mechanicznym. „W przyszłości, drukowanie 3D nie będzie tylko o drukowaniu ale zamiast być częścią większego systemu autonomicznego robota. To może być ważne dla chorób takich jak COVID-19, gdzie pracownicy służby zdrowia są zagrożone podczas leczenia pacjentów.”

Inni członkowie zespołu badawczego zawarte główny autor Zhijie Zhu z University of Minnesota inżynierii mechanicznej Ph.D. kandydat, a Hyun Soo Park, adiunktem na University of Minnesota Department of Computer Science and Engineering.

Badania były obsługiwane przez firmę Medtronic (dla rozwoju czujnika) oraz Narodowego Instytutu Biomedical Imaging i Bioinżynierii Narodowych Instytutów Zdrowia pod numer DP2EB020537 Award. Dodatkowe wsparcie zostało przewidziane przez University of Minnesota doktorską stypendium przyznanego Zhijie Zhu.

źródło 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>.