Μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο Temple χρησιμοποίησαν τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης για να αναπτύξουν μια μοναδική ιδέα για μια νέα χειρουργική βελόνα. Αφού πήραν έμπνευση από τη φύση, αποφάσισαν να εξερευνήσουν τις προεξοχές που μοιάζουν με βελόνες από τσιμπήματα εντόμων όπως τα κουνούπια και οι σφήκες και τελικά χρησιμοποίησαν το τσίμπημα των μελισσών ως βάση για το νέο σχέδιο. Το έργο υλοποιήθηκε από τον Αναπληρωτή Καθηγητή Μηχανολόγων Μηχανικών του Temple Parsaoran Hutapea και τον υποψήφιο διδάκτορα Mohammad Sahlabadi.

«Φέραμε μερικές μέλισσες στο εργαστήριο και χρησιμοποιήσαμε ένα μικροσκόπιο για να βγάλουμε και να εξετάσουμε τις σπονδυλικές τους στήλες». είπε η Χουταπέα. «Ο τρόπος με τον οποίο οι μέλισσες δαγκώνουν το ανθρώπινο δέρμα είναι πολύ ελκυστικός για αυτό που προσπαθούμε να αναπτύξουμε, γιατί κυρίως λόγω των τσιμπημάτων, διεισδύει στο δέρμα σχετικά κατευθείαν στους ιστούς».

Το σχήμα του τσιμπήματος της μέλισσας είναι ακριβώς αυτό που προσπαθούν να επιτύχουν οι ερευνητές με το νέο σχέδιο βελόνας τους, επειδή ήλπιζαν να δημιουργήσουν ένα όργανο που θα μείωνε τη βλάβη των ιστών αυξάνοντας παράλληλα την ακρίβεια. Εμπνευσμένοι από το τσίμπημα των μελισσών, ανέπτυξαν ένα σχέδιο με μικρές εγκοπές ή ακίδες χαραγμένες στη βελόνα. Αυτές οι ακίδες θα μειώσουν τη δύναμη εισαγωγής και απόσυρσης της βελόνας, γεγονός που συμβάλλει στην περαιτέρω μείωση της βλάβης των ιστών.

«Γενικά, οι χειρουργικές βελόνες κάμπτονται όταν εισάγονται στον ιστό λόγω του σχεδιασμού της άκρης τους», είπε ο Hutapea. «Η προγραμματισμένη διαδρομή της βελόνας στο δρόμο μακριά από τον στόχο, όπως ο καρκινικός ιστός ή ο όγκος, μέσω αυτού του σχήματος, η καμπύλη είναι περιορισμένη - είναι ευκολότερο να ελέγχονται οι ρυθμίσεις του ρομπότ, κάτι που είναι κρίσιμο, γιατί αν η βελόνα καμπυλωθεί, χάσω τον στόχο».

Η επόμενη φάση του έργου είναι να επικεντρωθεί στα υλικά που χρειάζονται για την υλοποίηση του σχεδιασμού με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Το πρωτότυπο συναρμολογείται χρησιμοποιώντας ένα μείγμα πολυμερών, αλλά η τελική βελόνα πρέπει να εκτυπωθεί 3D με μέταλλο. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων δεν είναι ακόμα στο επίπεδο που θέλουν γιατί απαιτούν μεταλλικές βελόνες με μέγεθος κάτω του χιλιοστού και υψηλή αναλογία διαστάσεων.

«Ταυτόχρονα, αυτή τη στιγμή ερευνούμε και αναπτύσσουμε μεθόδους κατασκευής βελόνων υβριδικού μεταλλικού πολυμερούς για να καταλήξουμε σε συμβιβασμό», δήλωσε ο Hutapea. «Ας ελπίσουμε ότι μέσα σε δύο ή τρία χρόνια θα έχουμε αυτή την τεχνολογία».

Στόχος τους είναι να εκτυπώσουν επιτέλους αυτές τις βελόνες 3D ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη χειρουργική πρακτική. Ο δρόμος για την έγκριση του FDA είναι μακρύς, αλλά τελικά μπορούν να δουν τις χειρουργικές βελόνες τους εμπνευσμένες από τις μέλισσες σε κλινικές εφαρμογές για τη βελτίωση των ελάχιστα επεμβατικών χειρουργικών διαδικασιών.

Οι δύο μηχανικοί δημοσίευσαν άρθρα σχετικά με τα έργα σχεδιασμού χειρουργικής βελόνας στα περιοδικά Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies, Bioinspiration & Biomimetics. Θα εκθέσουν τη δουλειά τους στο Temple's Franklin Institute ως μέρος μιας προσωρινής έκθεσης τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: Η τρισδιάστατη εκτυπωμένη χειρουργική βελόνα εμπνεύστηκε από το τσίμπημα μιας μέλισσας

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Υποδείξτε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com

Η PTJ® είναι ένας εξατομικευμένος κατασκευαστής που παρέχει μια πλήρη σειρά ράβδων χαλκού, μέρη ορείχαλκου και μέρη χαλκού. Οι κοινές διαδικασίες κατασκευής περιλαμβάνουν το τυφλό, το ανάγλυφο, τη χαλκουργία, υπηρεσίες wire edm, χάραξη, σχηματισμός και κάμψη, αναστατωμένος, καυτός σφυρηλάτηση και συμπίεση, διάτρηση και διάτρηση, κύλιση και ραβδισμό νήματος, διάτμηση, μηχανική κατεργασία πολλαπλών ατράκτων, εξώθηση και σφυρηλάτηση μετάλλων και σφράγιση. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν ράβδους διαύλου, ηλεκτρικούς αγωγούς, ομοαξονικά καλώδια, κυματοδηγούς, εξαρτήματα τρανζίστορ, σωλήνες μικροκυμάτων, κενούς σωλήνες καλουπιού και μεταλλουργία σε σκόνη δεξαμενές διέλασης.

Πείτε μας λίγα λόγια για τον προϋπολογισμό του έργου σας και τον αναμενόμενο χρόνο παράδοσης. Θα σχεδιάσουμε μαζί σας στρατηγική για να παρέχουμε τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσουμε να πετύχετε τον στόχο σας, Είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας ( sales@pintejin.com ).