혁신적인 연구: 센서를 수축하는 기관에 3D 프린팅하는 방법

미네소타 대학교에서 의료 분야에 큰 영향을 미칠 수 있는 주요 연구가 발표되었습니다. 기계 공학자와 컴퓨터 과학자는 확장되고 수축되는 기관에 직접 전자 센서를 프린팅할 수 있는 새로운 3D 프린팅 기술을 개발했습니다.

이 새로운 기술은 영화 제작에 사용되는 모션 캡처 기술을 사용하며, 일반적인 의료 분야뿐만 아니라 COVID-19 환자의 폐를 진단하고 모니터링하는 데 특히 적용될 수 있습니다.

이 연구는 Science Advances에 발표되었습니다. 이 저널은 미국 과학 진보 협회(AAAS)에서 발행하는 과학 저널입니다.

3D 프린팅 기술

이 연구는 2년 전 발견된 3D 프린팅 기술을 기반으로 합니다. 이 기술은 처음에 왼쪽과 오른쪽으로 회전하고 이동하는 손에 사용되었습니다. 이제 이 기술은 폐나 심장과 같은 기관에 사용할 수 있도록 발전되었습니다. 이러한 기관은 확장되고 수축되며, 이는 모양이나歪み의 변경을 의미합니다.

Michael McAlpine은 미네소타 대학교의 기계 공학 교수이자 이 연구의 선임 연구자입니다.

“우리는 3D 프린팅의 새로운 방식으로 경계를 확장하고 있습니다. 움직이는 물체에 3D 프린팅하는 것은 충분히 어려운 일이지만, 확장되고 수축되는 표면에 프린팅하는 방법을 찾는 것은 매우 어려운 도전이었습니다.”라고 McAlpine은 말했습니다.

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개발 및 미래 적용

연구자들은 처음에 풍선과 같은 표면과 특수한 3D 프린터를 사용했습니다. 영화 제작에 사용되는 모션 캡처 추적 마커를 사용하여 3D 프린터가 표면의 확장과 수축 운동에 적응하도록 도왔습니다.

풍선과 같은 표면을 사용한 후, 연구자들은 인공적으로 부푼 동물의 폐에 테스트했습니다.それは 성공적이었으며,軟膠 기반 센서가 직접 표면에 프린팅되었습니다.

McAlpine에 따르면, 이 기술은 미래에 펌핑하는 심장에 직접 프린팅하는 데 사용될 수 있습니다.

“이 연구의 더 широк은 아이디어는 3D 프린팅 기술을 외과 로봇과 결합하는 것입니다. 미래에는 3D 프린팅이 단순한 프린팅이 아닌 더 큰 자율 로봇 시스템의 일부가 될 것입니다. 이는 COVID-19와 같은 질병에서 중요할 수 있습니다. 여기서 의료 제공자는 환자를 치료할 때 위험에 처할 수 있습니다.”라고 McAlpine은 말했습니다.

연구 팀에는 Zhijie Zhu, 미네소타 대학교의 기계 공학 박사 과정 학생이자 선임 저자,以及 Hyun Soo Park, 미네소타 대학교 컴퓨터 과학 및 공학부 조교수가 포함되었습니다.

이 연구는 Medtronic과 미국 국립 보건 연구원(NIH)의 생체 의료 영상 공학 연구소에서 지원되었습니다.