ペットのトータスの命を救う3D印刷

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近年3Dプリンティングが普及しているため、クリエイティブな研究者は、テクノロジーを応用して人生を変えるデバイスや画期的なデバイスを作成する方法をますます見つけています。 人間の皮膚に直接エレクトロニクスを印刷する できる「スマート」センサーの開発に ジェットエンジンに埋め込まれた と作成 低コストの生体力学的な手足 武器なしで生まれた子供のために。

今、 メーカーラボ 北アリゾナ大学のクライン図書館では、近くのキャニオンペット病院の獣医であるテレザ・デムスと提携して、 損傷を受けたカメ殻のインプラント.

NAUチーム— デヴィッドヴァンネス、アート教授でNAUのニューメディアアートプログラムのディレクター、キャサリーンシュマンド(開発とコミュニケーションのディレクターであるCline Library)、およびライブラリのユーザーサービスの責任者であるAndrew See(XNUMX匹のカメの補綴物を作成)その殻は深刻な損傷を受けていたので、生き残ることができました。

75ポンドのカメであるデイジー(Daisy)は、車の事故でけがをして、彼女の殻に2つの穴が残っていて、感染と潜在的背骨の損傷にさらされていました。

Timは、1.5ポンドのモハベの砂漠のカメで、犬に刺されていた。 事件は彼の肝臓を危険にさらしたまま、彼の殻を傷つけた。

「両カメは感染症と敗血症のリスクが高いため、傷が清潔で健康でインプラントで覆われるまで、約2か月間、3日ごとに包帯の変更に耐えなければなりませんでした」とDeMuthは声明で述べました。

各カメの怪我は、チームが義肢を彫刻する際にチームにとってユニークな課題を提示しました。

デイジーにとって、NAUチームは事故で脱落したシェルの元の部分を持っていたので、これらの部分を取って、後に人工補綴を直接スキャンしてモデル化することができました。

Van Nessが壊れた殻の断片をレーザースキャンした後、ZBrushというプログラムでデザインを微調整した。 それは、うまく収まる補綴物を作るために、数回の試行と2回の異なるスキャンが必要でした。

最初の印刷物の後、彼らは作品が欠けていると学び、再スキャンして再版しなければならなかった。

「実際にプロトタイプを作成するプロセスです。実際に機能すると思われるものを印刷し、実際に現実と比較して調整し、調整します」とSchmandは声明で述べました。

ティムの怪我は他の多くの課題を提示しました。 スキャンする破片がなかったため、VanNessはデザインを自由形式にする必要がありました。 さらに、ライブラリの構造化光スキャナーは十分に高い解像度を提供しなかったため、必要となる正確な形状と寸法を決定することは困難でした。

ヴァンネスは、油を基にしたモデリング粘土である粘土を使用してシェルに補綴物を彫刻し、それを3Dプリンターのモデルとして使用することを検討しました。 幸運なことに、ティムの殻はすぐに治癒していたので、彼は一時的な補綴物だけを必要としました—シュマンドが声明で述べたように、「短期間装甲を維持できる少しの鎧」。

「最も難しい部分は、印刷に適した素材を見つけることでした」とDeMuth氏は述べています。 「殺菌するには、生物にやさしく、費用がかからず、安全で耐久性がなければなりません。また、年をとるごとにカメとともに成長したり、毎年交換したりできるように柔軟でなければなりません。」

「キトサンと呼ばれる生分解性材料を使用したかったのです」とヴァンネスは付け加えました。 「それは、グループ化されたエビとコオロギで作られた一種のプラスチックで、指の爪と亀の甲羅が作られているものに似ています。 しかし、機器を手に入れるのに時間がかかりました。」

彼らは、生分解性で環境に優しいプラスチック材料であるポリ乳酸(PLA)を使用することに決めました。 3D印刷に一般的に使用されるPLAは、ライブラリのすべてのプリンターで既に使用されている素材であるため、簡単な選択でした。

画像:Maker Lab、北アリゾナ大学

全体のプロセスコストはわずか$ 20にすぎません。これは、通常、亀の甲殻のプロテーゼが修理する数百ドルとはかけ離れています。

プロテーゼは、カメと一緒に成長しないので、時折交換する必要があります。 しかし、このような低コストで、これはわずかな不便さにすぎません。

このプロジェクトは、特に医療分野で、3D印刷の無限の可能性を示しています。

DeMuthは、獣医師がこの技術を使用して人工器官から外科用インプラント、医療機器に至るまであらゆるものを作り出すことができると述べました。

「人間の医学とは異なり、動物の患者は非常に多様な形と大きさを持っているので、それぞれの個性に合わせた材料を作成できるので、これは獣医の練習をする非常にエキサイティングな時間です」と彼女は声明で述べました。

Van Ness氏は以前、医療目的で3Dプリンタを使用していた会社と仕事をしていたことに気付きました。

「彼らはチタンで骨を印刷しました、そして、それらの印刷は何千ドルもかかりました」と彼が言いました。 「私は、分離中および分離後に必要な骨を印刷するために接続された双子のペアで働いていました。 また、あごを再建したイラク戦争獣医もいました。 格子構造を印刷したので、骨が再成長するにつれて、その格子に成長して金属をつかみ、金属がゆっくりと分解します。」

さらに、Van Ness氏は、これらの技術の開発は、芸術と科学の境界を曖昧にしていると指摘した。

「私にとって、芸術は応用科学に過ぎません」と彼は言いました。 「私たちは実験を行います。これが私たちのアートワークです。 私たちのスタジオであるラボがあります。 私の一部は常にシステムを少し混乱させようとしています。 そこからイノベーションが生まれます。」

「現在、生物学的な3Dプリンターを使用しています」と彼は続けました。 「生体感受性材料の印刷を計画しており、細胞サンプルを使用して彫刻で自分の細胞を成長させています。 生体を支える構造を印刷し、頬の綿棒を取り、その上に文化を育てます。」

イラク戦争の退役軍人を支援する場合でも、負傷した亀を支援する場合でも、このテクノロジーは生活を変えています。 彼女の人生の残りの間、デイジーの人工インプラントは彼女を感染から保護し、彼女が事故の前と同じように庭を走り回ることを可能にします。 一方、ティムは、シェルが回復するまでキャストを持ちます。

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