Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Разработки
В ПНИПУ разрабатывают технологию 3D печати биоразлагаемых стентов
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета разрабатывают технологию проектирования и 3D печати персонализированных коронарных стентов из биосовместимых полимеров. Сужение или полное перекрытие просвета тромбом или атеросклеротической бляшкой приводят к ишемическому инсульту. Эта патология — одна из основных причин смерти в мире. Восстановить поступление крови помогает стентирование сосудов, когда в суженные места в артериях для расширения просвета устанавливают полую гибкую сетчатую конструкцию. В основном такие имплантаты изготавливают из металлов, но их применение имеет свои ограничения, поэтому в настоящее время активно изучается возможность использования стентов из полимерных материалов, сообщает пресс-служба ПНИПУ. «Очень важным при изготовлении сетчатых конструкций из полимеров является подбор режимов печати, что существенно влияет на механические свойства стентов, в частности на его радиальную жесткость — параметр, являющийся одним из важнейших для выбора рациональной конструкции. Для исследования радиальной жесткости стентов из поли-L-молочной кислоты, изготовленных методом трехмерной печати, были проведены серии механических испытаний на четырехточечный изгиб», — рассказала магистрантка кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Дарья Спорышева.
Петербургские врачи проводят операции по краниопластике с помощью 3D технологий
Специалисты Научно-исследовательского института скорой помощи имени И. И. Джанелидзе осваивают методику закрытия черепно-мозговых травм пластинами из костного цемента, изготавливаемыми с применением индивидуального 3D моделирования и 3D печати. В медицине технологии 3D печати помогают создавать сложные формы, которые невозможно получить традиционными производственными методами. Это особенно важно при создании индивидуальных имплантатов, так как они должны точно соответствовать форме и размеру поврежденного органа или ткани. Специалисты Научно-исследовательского института скорой помощи имени И. И. Джанелидзе уже провели десять операций по закрытию дефектов черепа с использованием 3D технологий и пластин из костного цемента, сообщает пресс-служба института. «Поступает пациент с травмой, и мы формируем дефект, выполняя оперативное вмешательство по декомпрессии, то есть высвобождению вещества головного мозга. Трепанационное окно, которое мы делаем при операции, остается. Сначала пациент восстанавливается и только потом приходит на краниопластику — операцию по восстановлению костного дефекта черепа. Для ускорения процесса по закрытию таких дефектов институт приобрел 3D принтер, чтобы мы сами моделировали 3D пластины и закрывали дефекты», — рассказал заведующий хирургическим отделением института Никита Серебренников.
Использование 3D технологий для изготовления из костного цемента индивидуальных изделий
Биоинженерия: дела сердечные
Профессор Эллен Рош создает новое поколение медицинских устройств, которые помогают восстанавливать сердце, легкие и другие ткани. Рош, которая начала работать в Массачусетском технологическом институте в июле 2023 года, руководит лабораторией проектирования и разработки терапевтических технологий, использующей мягкую робототехнику, передовые методы изготовления и инструменты компьютерного анализа для разработки новых устройств, которые помогают лечить сердце, легкие и другие ткани. Некоторые из устройств, разработанных ее командой, предназначены для имплантации пациентам, например, мягкий роботизированный аппарат искусственной вентиляции легких, в то время как другие, такие как напечатанная на 3D принтере копия сердца пациента, позволяют проводить исследования и тестирование других методов лечения. Компания Roche работает над рядом медицинских устройств, включая мягкий имплантируемый аппарат искусственной вентиляции легких, механизм, предотвращающий образование рубцовой ткани, и роботизированное сердце, созданное с помощью 3D печати. Для создания роботизированного сердца Рош и ее команда начинают с МРТ-сканирования сердца пациента и, используя мягкий материал, печатают точную копию сердца, соответствующую анатомии, включая любые дефекты. С помощью такой реалистичной модели исследователи могут затем применять различные методы лечения, такие как протезирование клапанов или другие имплантируемые устройства, чтобы протестировать их и узнать больше о биомеханике, которая при этом задействована. «Вы можете себе представить, что люди с терминальной стадией сердечной недостаточности, ожидающие пересадки и находящиеся в этих длинных списках, на самом деле могут иметь напечатанное, полностью синтетическое, бьющееся сердце», – сказал Рош Корнблуту.
Центр космических полетов имени Джорджа Маршалла заказал 3D принтер 3DCeram C1000 Flexmatic для опытов по 3D печати керамических компонентов. Образцы планируется протестировать на борту Международной космической станции. 3DCeram — французский разработчик стереолитографических систем для аддитивного производства керамических изделий. Расходными материалами служат густые, высоковязкие смеси фотополимера и керамики. Оборудование печатает заготовки для последующего отжига и спекания в конечные изделия. Центр космических полетов имени Джорджа Маршалла планирует включить полученные на оборудовании от 3DCeram 3D печатные образцы в исследовательскую программу MISSE (Materials International Space Station Experiment). Опытные детали закрепят и продержат снаружи Международной космической станции в течение шести месяцев для изучения влияния открытого космоса на прочность. Дополнительные испытания в экстремальных эксплуатационных условиях будут проведены на Земле.