Была последовательность обещания медицинских применений в 3D печати за последние месяцы. Последний из них прибывает от студентов химического машиностроения в Университет Коннектикута, использовавших 3D печать, чтобы развить два прототипа для искусственной почки.Недавние инновации в 3D печати включают восстановление лица пострадавшего от катастрофы и создания в пробирке модели опухоли и перерабатывающие кровь машины. также сообщенный недавно относительно создания 3D распечатанных почек хирургами в Японии.
Однако эти 3D распечатанные почки не были разработаны, чтобы быть функциональными, искусственными органами, но использовались в качестве индивидуализированных пациентами моделей для хирургов рака почек, чтобы практиковать на.В настоящее время единственные варианты лечения для почечного заболевания являются пересадкой органа или диализом. Однако диализ является только временным раствором – и является дорогим – и спрос на пересаживаемые почки далеко перевешивает доступную поставку.Данные от Национального Почечного Фонда показывают, что существует почти 100 000 человек в американских пересадках почки ожидания, все же только 14 000 почечных пересадок имели место в этом году.
Приблизительно 2 500 пациентов добавляются к списку очередности для почечной пересадки каждый месяц.Согласно американской Почечной Системе данных, терминальная стадия почечной недостаточности (ESRD) была ответственна за более чем 90 000 смертельных случаев в 2009, таким образом, развитие экономически эффективной, функциональной искусственной почки могло оказать поддающееся трансформации влияние на результаты ESRD.Прототипы развились как часть старшей проблемы дизайн-проектаАнсон Ма, доцент в Отделении Химической и Биомолекулярной Разработки и Институте Материаловедения в Университете Коннектикута (Университет Коннектикута) задал работу двум командам с тремя людьми студентов химического машиностроения с созданием искусственной почки для их старшего дизайн-проекта с помощью 3D печати.
Рисунок раковины искусственной почки оказал использование программного обеспечения AutoCAD. Это – 12 см длиной и 6 см в диаметре, среднем размере для взрослой человеческой биологической почки.Кредит изображения: Бенджамин Коссия«Цель дизайн-проекта состоит в том, чтобы заставить этих студентов объединять последнюю технологию и их знание химического машиностроения, изученное за их 4 года в Университете Коннектикута, решать техническую проблему, где мы можем иметь значение», говорит профессор Ма. «Они могут выдвинуть технологию далее?»Студенты сотрудничали с ACT Group, коммерческой 3D компанией по печати, чтобы произвести их прототипы как часть годовой конструкторской разработки.
Эти две команды, между тем, каждый проявил немного отличающийся подход к решению проблемы. Одна команда исследовала методы, такие как электродиализ и вперед осмос с другой командой, подробно останавливающейся на полой технологии мембран волокна, уже используемой в традиционном гемодиализе.Поскольку 3D решения печати не являются достаточно в настоящее время низкими, чтобы распечатать структуру, которая может отфильтровать кровь, это – только раковина 3D распечатанной почки.Бенджамин Коссия, один из старших, работавших над полым прототипом мембраны волокна, объясняет:«Полые мембраны волокна будут установлены на внутренней части, чтобы сделать функцию фильтрации.
Почка будет тогда изолирована вместе с помощью нитей и изолируя o-кольца. Жидкость звонила, диализат будет распространен за пределами мембран, в раковине, которая вызовет выделение компонентов от крови.
Поток отходов поддерживает способность человека мочиться. За пределами раковины может использоваться в качестве субстрата для роста биологического материала для простоты интеграции в тело».
ACT Group помогла командам выбрать адекватные полимеры и лучшие принтеры, чтобы использовать. Прототипы были представлены в Школе Университета Коннектикута Технического Последнего Демонстрационного Дня Дизайна.
«Самая сложная задача в приближении к проекту применяла техническое знание, которое мы получили в течение наших студенческих лет к более сложному биологическому применению», заявляет старший Guleid Awale. «Это вынудило нас выйти из нашей зоны комфорта и полагаться на наши решающие проблему навыки, чтобы предложить эффективные решения».