Tıp

“Human X Project”: Gerçekçi 3D Organ Modeli

Minnesota Üniversitesi araştırmacıları; gerçek organların anatomik yapısını, mekanik özelliklerini ve görünümünü taklit eden gerçekçi 3D basılı yapay organ modellerini tanıttı.

Entegre yumuşak sensörlerle oluşan, hastaya özel organ modelleri; dünya çapında binlerce hastanın ameliyatlarında kullanılabilir.

Araştırma, Advanced Material Technologies Dergisi‘nde (“Doku ve Entegre Sensörlerin Fiziksel Özelliklerine Sahip 3D Basılı Organ Modeli”) yayınlandı.

Bilim ve Mühendislik Koleji’nden, 2017’de Bilim Adamları ve Mühendisler Kariyer Ödülü (PECASE) alan, Minnesota Üniversitesi Makine Mühendisliği Öğretim Üyesi Michael McAlpine: “Preoperatif  (ameliyat öncesi) uygulama için, yeni nesil organ modelleri geliştiriyoruz. Özel olarak hazırlanmış 3D yazıcılarımızı kullanarak bastığımız organ modelleri; görünüş ve his açısından, gerçek bir organın hemen hemen mükemmel bir kopyasıdır.
Bu organ modellerinin aynı zamanda; cerrahi planlama ve uygulama konusunda cerrahlara daha iyi yardımcı olması açısından kusursuz bir model olduğunu düşünüyoruz. Umarız bu, ameliyat sırasındaki tıbbi hataları azaltarak, hayat kurtaracaktır ”

McAlpine ve Ekibi, daha önce Minnesota Üniversitesi’nde çalışan Washington Üniversitesi Ürolog’u Dr. Robert Sweet ile bu çalışma hakkında görüştü. Sweet ameliyat uygulamak için prostatın (daha uygun) 3D baskılı modellerini arıyordu.
 

 

Şu anda, çoğu 3D baskılı organ modeli; sert plastik veya kauçuk kullanılarak üretilmiştir. Bu, ameliyat sırasında organın fiziksel davranışının doğru tahmin edilmesi ve replikasyonu (eşleşme) için uygulanmasını sınırlar. Organların biyolojik muadilleriyle karşılaştırıldığında, nasıl görünüp hissettikleri konusunda önemli farklılıklar vardır. Kesmek veya dikmek çok zor olabilir. Ayrıca niceliksel geribildirim sağlamada da yetersizdirler.
 

Bu çalışmada, araştırma ekibi üç hastanın prostatlarından MR incelemeleri ve doku örnekleri aldı. Araştırmacılar dokuyu test etti ve her bir hastanın prostat dokusunun mekanik özelliklerine tam olarak uyması için “ayarlanabilen” özelleştirilmiş silikon bazlı mürekkepler geliştirdi. Bu benzersiz mürekkepler; Minnesota Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından özel olarak hazırlanmış bir 3D yazıcıda kullanıldı. Ardından araştırmacılar; yumuşak, 3D baskılı sensörleri organ modellerine bağladılar. Birçok test ve çeşitli cerrahi aletlerin uygulanması sırasında model prostatların tepkisini gözlemlediler.
Minnesota Üniversitesi Makine Mühendisliği Fakültesi Doktora Sonrası Araştırmacı ve Makale Yazarı Kaiyan Qiu, “Sensörler; ameliyat sırasında dokuya zarar vermeden, ne kadar kuvvet uygulayabileceğimizin gerçek zamanlı geribildirimini verebilir. Bu, cerrahların ameliyat öncesi uygulama hakkındaki düşüncelerini de değiştirebilir.”
Gelecekte, araştırmacılar bu yeni yöntemle; daha karmaşık organların, birden fazla mürekkep kullanarak, 3D şekilde gerçekçi modellerini basmayı umuyor.

Örneğin, organda bir tümör veya deformite varsa, cerrahlar bunu hastaya özel bir modelde görebilir ve tümörleri çıkarmak veya komplikasyonları düzeltmek için çeşitli stratejileri test edebilir. Ayrıca cerrahi müdahalelerin ötesinde, gelecekteki uygulamaları da keşfetmek istiyorlar.
McAlpine: “Eğer bu doku ve organların işlevini tekrarlayabilirsek, bir gün nakil için bile ‘biyonik organlar’ oluşturabiliriz. Bunu Human X Project olarak adlandırıyorum. Bilimkurgu benzeri gibi geliyor, ancak bu sentetik organlar gerçek doku veya organlar gibi görünür, hisseder ve davranırsa; gerçek organları değiştirmek için neden onları 3D olarak kullanmayalım”

Kaynak:
nanowerk
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 4,50 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close