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    Schüler produzieren 3D - gedruckten künstliche Niere Prototypen
    
    
    
    
    
    
  
  
  

Schüler produzieren 3D - gedruckten künstliche Niere Prototypen

    Es gab eine Reihe von vielversprechenden medizinischen Anwendungen in 3D-Druck in den letzten Monaten . Die jüngste von ihnen stammt aus der chemischen Verfahrenstechnik Studenten an der Universität von Connecticut , der 3D-Druck verwendet haben, um zwei Prototypen für eine künstliche Niere zu entwickeln.

    Jüngste Innovationen in den 3D-Druck enthalten Reparatur das Gesicht eines Unfallopfer und die Schaffung von in vitro -Tumormodellen und Blut - Recycling-Maschinen .

    Medical News Today vor kurzem auf die Erstellung von 3D - gedruckten Nieren berichtete auch, von Chirurgen in Japan . Allerdings wurden diese 3D - gedruckten Niere nicht für funktionelle , künstliche Organe , sondern wurden als Patienten - individualisierte Modelle verwendet Nierenkrebs Chirurgen üben.

    Derzeit sind die einzigen Behandlungsmöglichkeiten für Nierenerkrankung Organtransplantation oder Dialyse . Allerdings ist die Dialyse nur eine vorübergehende Lösung - und teuer - und die Nachfrage nach transplantierbaren Nieren überwiegt bei weitem die verfügbaren Mengen .

    Daten aus der National Kidney Foundation zeigt, dass es fast 100.000 Menschen in den USA erwartet Nierentransplantationen , doch nur 14.000 Nierentransplantationen fand in diesem Jahr . Schätzungsweise 2.500 Patienten auf der Warteliste für eine Nierentransplantation jeden Monat hinzugefügt .

    Nach Angaben des US Renal Data System , end- stage renal disease (ESRD ) war für mehr als 90.000 Todesfälle im Jahr 2009 verantwortlich , damit die Entwicklung eines kostengünstigen, funktions künstliche Niere könnte eine transformative Auswirkungen auf ESRD Ergebnisse.

    Prototypen im Rahmen des Senior Design-Projekt Herausforderung entwickelt

    Anson Ma, Assistant Professor in der Abteilung für chemische und molekularbiologische Technik und dem Institut für Werkstoffkunde an der University of Connecticut ( UConn ) beauftragt, zwei Drei- Personen-Teams für Chemieingenieurwesen Studenten die Schaffung eines künstlichen Niere für ihre Senior Design -Projekt mit den 3D-Druck .

     Illustration der künstlichen Niere Prototyp
    Eine Zeichnung der Schale von einer künstlichen Niere gemacht mit AutoCAD . Es ist 12 cm lang und 6 cm Durchmesser , einer mittleren Größe für einen erwachsenen menschlichen biologischen Niere.
    Bildnachweis : Benjamin Coscia

    " Das Ziel des Design-Projekt ist diese Studenten , die neueste Technologie und ihrer chemischen Ingenieurwissen zu kombinieren, um zu bekommen, lernte über ihre 4 Jahre bei UConn , um ein technisches Problem , wo wir einen Unterschied machen zu lösen ", sagt Prof. Ma. " Können sie weiter vorantreiben , die Technologie ? "

    Die Studenten eine Partnerschaft mit ACT Group, einer kommerziellen 3D-Druck -Unternehmen, um ihre Prototypen im Rahmen einer einjährigen Entwicklungsaufwand zu produzieren.

    Die beiden Mannschaften unterdessen nahm jeweils einen etwas anderen Ansatz zur Lösung des Problems . Ein Team untersuchte Techniken wie Elektrodialyse und zukunftsOsmose , mit der anderen Mannschaft von der Hohlfasermembran -Technologie bereits in der traditionellen Hämodialyse erweitert .

    Da 3D-Druckauflösungensind derzeit nicht niedrig genug, um eine Struktur, die Blut zu filtern drucken können , ist es nur die Schale der Niere , die 3D - gedruckt wird .

    Benjamin Coscia , einer der Senioren, die auf der Hohlfasermembran Prototyp gearbeitet , erklärt:

    " Hohlfasermembranen auf der Innenseite angebracht werden , um die Filterfunktion zu tun. Die Niere wird dann zusammen mit den Fäden und mit O-Ringen abgedichtet werden. Ein Fluid genannte Dialysat auf der Außenseite der Membranen zirkuliert werden , innerhalb der Schale , was dazu führen wird Fluss von Komponenten aus dem Blut. ein Abfallstrom hält die Fähigkeit der Person zu urinieren. das kann Außenseite der Schale als Substrat für das Wachstum von biologischem Material für die einfache Integration in den Körper eingesetzt werden. "

    ACT -Gruppe halfen den Teams , die geeigneten Polymeren und die besten Drucker verwendet werden soll. Die Prototypen wurden bei UConn School of Engineering Senior Design Demonstration Day vorgestellt.

    "Die größte Herausforderung bei der Annäherung an das Projekt wurde die Anwendung der technischen Kenntnisse, die wir während unserer Bachelor- Jahren zu einer komplexen biologischen Anwendung gewonnen haben ", sagt Senior Guleid Awale . "Dies zwang uns, aus unserer Komfortzonekommen und vertrauen auf unsere Fähigkeiten zur Problemlösung , um zu kommen mit praktikable Lösungen . "