新技术可直接在肺部等人体器官进行3D传感器打印

明尼苏达大学的机械工程师和计算机科学家开发了一种3D打印技术,该技术使用运动捕捉技术(类似于好莱坞电影中的技术),直接在正在扩张和收缩的器官上打印电子传感器。

  据悉,明尼苏达大学的机械工程师和计算机科学家开发了一种3D打印技术,该技术使用运动捕捉技术(类似于好莱坞电影中的技术),直接在正在扩张和收缩的器官上打印电子传感器。新的3D打印技术可能在诊断和监测COVID-19患者的肺部方面有未来的应用。该研究发表在《科学进展》上。

3D将可变形的传感器打印在呼吸肺上。.jpg

3D将可变形的传感器打印在呼吸肺上。图片来源:朱志杰,明尼苏达大学

  这项研究基于该团队两年前发现的3D打印技术,该技术可以在运动状态下的手部上直接打印电子产品。这项新技术允许对肺或心脏等器官上的3D打印传感器进行更复杂的跟踪,这些传感器由于器官的膨胀和收缩而改变形状或变形。

  研究人员介绍,他们正在以前所未有的新方式推动3D打印的界限。在移动物体上进行3D打印已经足够困难,但是要找到一种在其膨胀和收缩时变形的表面上进行打印的方法,这是一个很大的挑战。

  研究人员从实验室开始时就具有气球状表面和专用的3D打印机,他们使用运动捕捉跟踪标记,就像在电影中使用的那样来创建特殊效果,以帮助3D打印机将其打印路径调整为适应表面上的伸缩运动。然后,研究人员转移到实验室中被人为充气的动物肺部,他们能够成功地直接在表面上打印基于水凝胶的软传感器。该技术将来也可能用于心脏跳动的3D打印传感器。

  明尼苏达大学机械工程系的库尔迈耶家族讲座教授,麦克阿尔平说:“这项研究背后的更广泛的想法是,这是朝着将3D打印技术与外科手术机器人相结合的目标迈出的一大步。将来,3D打印将不仅仅是打印,而是更大的自主机器人系统的一部分。这对于像COVID-19这样的疾病可能很重要,因为在这种情况下医疗保健提供者在治疗患者时处于危险之中。”

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