Çığır Açan Araştırma, Sensörlerin 3D Yazıcı ile Kasılma Organelere Nasıl Basılabileceğini Gösteriyor

Minnesota Üniversitesi’nden büyük bir araştırma, sağlık hizmetlerinde büyük etkileri olabilecek bir sonuç ortaya koydu. Mekanik mühendisleri ve bilgisayar bilimcileri, elektronik sensörlerin genişleyen ve kasılan organlara doğrudan basılmasına olanak tanıyan yeni bir 3D yazıcı tekniği geliştirdiler.

Yeni teknik, filmlerin créationında kullanılan motion capture teknolojisi gibi bir teknoloji kullanıyor ve genel sağlık hizmetleri alanında olduğu kadar, özellikle COVID-19’luların akciğerlerini teşhis etmek ve izlemek için de uygulanabilir.

Araştırma Science Advances adlı bilimsel dergide yayımlandı, bu dergi American Association for the Advancement of Science (AAAS) tarafından yayımlanıyor.

3D Yazıcı Tekniği

Araştırma, iki yıl önce keşfedilen bir 3D yazıcı tekniğine dayanıyor. Bu teknik ilk olarak bir el üzerinde kullanılmış ve elin derisi üzerine doğrudan elektronik basılmıştı. Şimdi ise, akciğer veya kalp gibi genişleyen ve kasılan organlara uygulanabilen bir teknolojiye dönüştü.

Michael McAlpine, Minnesota Üniversitesi mekanik mühendisliği profesörü ve çalışmanın baş araştırmacısı.

“3D yazıcıyı yeni şekillerde sınırlarını zorluyoruz, yıllar önce hayal bile edemediğimiz şekilde,” dedi McAlpine. “Hareket eden bir nesne üzerinde 3D yazıcı kullanmak zaten zor, ancak genişleyen ve kasılan bir yüzeye nasıl basılacağını bulmak çok daha zor bir challenge idi.”

https://www.youtube.com/watch?v=_1eXqSSLJC4&feature=emb_title

Geliştirme ve Gelecek Uygulamaları

Araştırmacılar, ilk olarak bir balon benzeri yüzey ve özel bir 3D yazıcı kullandılar. Film özel efektlerinde kullanılan motion capture tracking marker’ları kullanarak, 3D yazıcının yüzeyin genişleme ve kasılma hareketlerine adapte olmasını sağladılar.

Balon benzeri yüzeyden sonra, araştırmacılar bir hayvan akciğerini suni olarak şişirdiler ve üzerine bir yumuşak hidrojel tabanlı sensör bastılar. Bu, başarılı bir sonuç verdi.

McAlpine’e göre, bu teknoloji gelecekte doğrudan bir pompalanan kalp üzerine basılabilir.

“Bu araştırmanın ardındaki daha geniş fikir, 3D yazıcı teknolojisini cerrahi robotlarla birleştirmektir,” dedi McAlpine. “Gelecekte, 3D yazıcı sadece basmak için değil, daha büyük bir otonom robotik sistemin parçası olacak. Bu, COVID-19 gibi hastalıklar için önemli olabilir, çünkü sağlık hizmeti sağlayıcıları hastaları tedavi ederken risk altındalar.”

Araştırma ekibinde, lead author Zhijie Zhu, Minnesota Üniversitesi mekanik mühendisliği doktora adayı ve Hyun Soo Park, Minnesota Üniversitesi Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği bölümünde yardımcı profesör de yer aldı.

Çalışma, Medtronic ve Ulusal Enstitüler Sağlık Örgütü’nün Biyomedikal Görüntüleme ve Mühendisliği Ulusal Enstitüsü tarafından desteklenmiştir.