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3D打印定制医用导管为早产婴儿输送营养
时间:2022-05-01 15:29 点击次数:
本文摘要:近日,美国东北大学的研究人员研发出有了一种新的方法可以为早产的婴儿或其它最重要的医疗设备3D打印机自定义的导管。在美国,每年完全有50万婴儿过早出生于。这些婴儿必须有力的医疗急救,以保证他们的存活和身体健康,而导管在这种援助中充分发挥着极其重要的起到。 薄薄的塑胶管,必须相连到宝宝的鼻子、嘴巴或静脉上,以协助获取适当的氧气、营养、流体和药物。 尽管它们的起到十分最重要,但是我们平时用于的导管却相比之下谈不上极致。

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近日,美国东北大学的研究人员研发出有了一种新的方法可以为早产的婴儿或其它最重要的医疗设备3D打印机自定义的导管。在美国,每年完全有50万婴儿过早出生于。这些婴儿必须有力的医疗急救,以保证他们的存活和身体健康,而导管在这种援助中充分发挥着极其重要的起到。

薄薄的塑胶管,必须相连到宝宝的鼻子、嘴巴或静脉上,以协助获取适当的氧气、营养、流体和药物。  尽管它们的起到十分最重要,但是我们平时用于的导管却相比之下谈不上极致。这些导管往往具备标准的形状和大小,而非根据每个病人的独有身体结构来量身定做。

这意味著,由于各种生理方面的原因,它并无法贴近符合每个早产婴儿的必须。美国东北大学的研究者们认识到了这个问题,并设法利用3D打印机来填补它。

  “在新生儿护理中,每个宝宝是有所不同的,因此有各自有所不同的问题。”该校机械和工业工程系副教授Ran?dallErb说明说道。“如果你可以根据个别病人的特定3D打印机出有特定几何形状的导管,就可以将其放入到某一关键点,防止放血静脉,并减缓药物的运送。

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”  由Erb和他的团队研发的这种3D打印机技术用于了一种复合材料(混合了塑料和陶瓷),并利用磁场来协助产品成型。这种3D打印机的导管,以及其他医疗设备,与传统的同类产品比起,强度更高、重量更加重,在再加需要量身自定义,对于每个病人来说都十分极致。  研究人员们研发的这种新的3D打印机技术最独有、最不具革命的部分是它需要用于磁铁准确地决定陶瓷纤维,从而构建对于材料力学性能的总体掌控。而这种对于陶瓷纤维产于的细致掌控需要带给极大优势:每个拐角、曲线和材料孔都需要充份长久地构建其准确的医疗功能。

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通过准确掌控微小的陶瓷纤维,医务人员可以保证材料尽量地轻、无创性,同时保证其耐久性。  “我们正在遵循大大自然的提示”博士生JoshuaMartin说明说道,他曾多次协助设计和制作了这个论文中的许多实验。“将许多非常简单的建构块一类似的方式组织起来知道需要取得让人印象深刻印象的力学性能结果。”  这种独有的3D打印机法用于磁铁使每个微小的陶瓷纤维按照某一个与打印机对象几何特征完全一致的方向偏移。

这种陶瓷纤维材料是通过磁铁和氧化铁来操控的。研究人员一开始通过为这些陶瓷纤维敷上严重的氧化铁来对其展开磁化。这种工艺早就被FDA批准后可以用作医疗目的。

然后再行根据必须将超低磁场产生到该复合材料的某一特定方位,Erb称之为这一过程既非常简单又安全性。  而其产品最后用于一种取名为立体光刻(stereolithography,即SLA)的3D打印机技术打印机成型,实质上这是一种很少见的光固化技术。

  Martin说道:“我坚信我们的研究在材料科学研究中关上一个新的前沿。在很长的时间里,研究人员们仍然在企图设计更佳的材料,但理论和实验之间的鸿沟仍然不存在。

通过这项技术,我们再一需要看清我们仍然在理论上确认的特定纤维结构需要造成力学性能的提高这一领域了,未来我们还可以在此基础上分解简单的体系结构。”  Erb及其团队的这篇论文被公开发表在了10月23日一期的《NatureCommunications》上了。


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