Dokładność chirurgiczna pszczół miodnych inspiruje nowy projekt 3D drukowanych igieł

Profesor nadzwyczajny w dziedzinie inżynierii mechanicznej Parsaoran Hutapea od 2011 r. korzysta z drukowania 3D w celu opracowania igieł chirurgicznych przy pomocy dotacji Departamentu Obrony. Pracował z doktorantem Mohammadem Sahlabadi przy tej najnowszej igle, szukając inspiracji w naturze CD3D .

"I powiedział [Mohammadowi], że powinniśmy spróbować spojrzeć na naturę, na przykład komary, pszczoły miodne, osy itp. "- powiedział Hutapea. "Przywieźliśmy pszczoły do ​​laboratorium, wyjęliśmy i zbadaliśmy ich żądła za pomocą mikroskopu. Sposób, w jaki pszczoły miodne żądają ludzkiej skóry, jest bardzo atrakcyjny dla tego, co próbujemy opracować, ponieważ, głównie dzięki kolcom stingera, przechodzi stosunkowo gładko prosto przez skórę i do tkanki. "

Hutapea i Sahlabadi ma nadzieję, że wydrukowane w 3D igły, wykonane z mieszanki polimerów, mogą zmniejszyć uszkodzenia tkanek przy jednoczesnym zwiększeniu precyzji. Zainspirowani pieszczotami pszczoły miodnej wyrzeźbili drobne kolce lub nacięcia w kształcie igły. Nacięcia zmniejszają siły wprowadzania i ekstrakcji igieł, minimalizując uszkodzenia tkanki.

"Ogólnie rzecz biorąc, igła chirurgiczna będzie się wyginać z powodu jej konstrukcji końcówki po włożeniu jej do tkanki", powiedział Hutapea. "Igła zbacza z planowanej ścieżki na drodze do celu, na przykład rakowej tkanki lub guza. Przy tym kształcie krzywa jest ograniczona - ułatwia sterowanie w środowisku robotyki. Jest to krytyczne, ponieważ jeśli krzywe igły, tracisz cel. "

" Najważniejsze pytanie brzmi, czy możemy produkować drukowane metalowe igły 3-D i że technologii jeszcze nie ma ", powiedział Hutapea. "W międzyczasie rozwijamy obecnie kompromis, przyglądając się metodom wytwarzania hybrydowej igły metal-polimer. Mamy nadzieję, że za dwa do trzech lat będziemy dysponować tą technologią. "

To nie jest dobre dla pszczół miodnych, aby mieć kolczaste żądło - w rzeczywistości jest to dla nich zabójcze, ponieważ nie mogą wyciągnąć żądło wycofuje się po użądleniu i pozostawia za sobą część brzucha. Jest to jedyny rodzaj pszczoły, która umiera po użądleniu - odważna ofiara dla dobra ula, i choć pszczoły prawie na pewno nie przejmują się, ich żądło przynosi również korzyści ludzkości.

Hutapea i Sahlabadi opublikowali swoje badania w artykule zatytułowanym "Nowatorski projekt inspirowanych przez pszczoły miodne igły do ​​zabiegów przezskórnych", który można przeczytać tutaj.