Ha surgido una importante investigación de la Universidad de Minnesota que podría tener enormes implicaciones en la atención médica. Ingenieros mecánicos e informáticos han desarrollado una nueva técnica de impresión 3D que permite imprimir sensores electrónicos directamente en órganos que se están expandiendo y contrayendo.
La nueva técnica utiliza tecnología de captura de movimiento como la que se usa para crear películas y, además de tener implicaciones dentro del campo general de la atención médica, podría aplicarse específicamente para diagnosticar y monitorear los pulmones de personas con COVID-19.
la investigacion fue publicado en Science Advancesuna revista científica publicada por la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS).
Técnica de impresión 3D
La investigación se basa en una técnica de impresión 3D descubierta hace dos años. La técnica se utilizó por primera vez en una mano que giraba y se movía de izquierda a derecha, con componentes electrónicos impresos directamente en la piel de la mano. Ahora se ha desarrollado aún más para trabajar en órganos como los pulmones o el corazón, que se expanden y contraen, lo que provoca un cambio en la forma o distorsión.
Michael McAlpine es profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Minnesota e investigador principal del estudio.
“Estamos ampliando los límites de la impresión 3D en formas nuevas que ni siquiera imaginamos hace años”, dijo McAlpine. «La impresión 3D en un objeto en movimiento es bastante difícil, pero fue todo un desafío encontrar una manera de imprimir en una superficie que se deformaba a medida que se expandía y contraía».
Desarrollo y futuras aplicaciones
Los investigadores utilizaron primero una superficie similar a un globo y una impresora 3D especializada. Utilizaron marcadores de seguimiento de captura de movimiento, como los que se usan para crear efectos especiales en las películas, para ayudar a la impresora 3D a adaptarse a los movimientos de expansión y contracción en la superficie.
Después de usar la superficie similar a un globo, los investigadores la probaron en un pulmón animal que se infló artificialmente. Resultó ser un éxito y se imprimió un sensor suave a base de hidrogel directamente en la superficie.
Según McAlpine, esta tecnología podría usarse en el futuro para imprimir directamente en un corazón que bombea.
“La idea más amplia detrás de esta investigación es que este es un gran paso hacia el objetivo de combinar la tecnología de impresión 3D con robots quirúrgicos”, dijo McAlpine. “En el futuro, la impresión 3D no se tratará solo de imprimir, sino que será parte de un sistema robótico autónomo más grande. Esto podría ser importante para enfermedades como COVID-19, donde los proveedores de atención médica están en riesgo al tratar a los pacientes.
El equipo de investigación también incluyó al autor principal Zhijie Zhu, un Ph.D. en ingeniería mecánica. candidato en la Universidad de Minnesota, así como Hyun Soo Park, profesor asistente en el Departamento de Informática e Ingeniería de la Universidad de Minnesota.
El trabajo fue apoyado por Medtronic y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería de los Institutos Nacionales de Salud.