Medicina mundial e impresión 3D: para escuchar mejor

Prototypster ha hablado repetidamente sobre el uso de la impresión 3D en arquitectura, construcción y diseño. Nuestra experiencia en la creación de piezas para audífonos de conducción ósea se ha convertido en una confirmación más de que la impresión 3D se usa no solo para la fabricación de productos que brindan placer estético y llevan información visual.

Recientemente, un cliente nos pidió que imprimiéramos una pieza para un dispositivo electrónico que realiza la función de una boquilla, con la cual se adjuntará a la cabeza de una persona. El dispositivo electrónico no era más que un audífono de conducción ósea. Para que todos entiendan de qué tipo de tarea están hablando, hablaremos un poco sobre los principios del dispositivo.

Cómo funciona Los

sonidos percibidos por los humanos se transmiten al oído interno de dos maneras: a través del aire y la conducción del sonido óseo. Lo más probable es que muchos de ustedes ya hayan visto cómo se ve el aparato de conducción de aire: la mayoría de ellos están unidos al oído desde el exterior. Sin embargo, hay algunas enfermedades y afecciones en las que no se recomienda el uso de audífonos tradicionales detrás de la oreja o dentro de la oreja.
En este caso, a los pacientes se les ofrecen audífonos que utilizan sonidos de conducción ósea. En la conducción ósea, el sonido se transmite al oído interno a lo largo de los huesos del cráneo. ¡Solo una especie de magia!



El audífono anclado BAN consiste en una parte externa llamada procesador de sonido y uno implantable, que incluye un implante de hueso de titanio y un soporte de titanio que pasa a través de la piel.
El procesador de sonido convierte, procesa y amplifica las vibraciones acústicas, el soporte convierte las vibraciones acústicas en vibraciones mecánicas y las transfiere a un pasador de titanio implantado, que se coloca en el hueso temporal detrás de la oreja. Se requirió que Prototypster hiciera una parte incluida en el soporte del dispositivo y que actuara como una boquilla. Las dimensiones de la pieza son pequeñas: su altura y diámetro son de solo 7 mm.



Debido al hecho de que el procesador puede calentarse durante la operación, fue necesario encontrar el material más seguro y no deformable para la fabricación de la pieza. La principal condición de seguridad es la ausencia de toxicidad. En nuestra opinión, los materiales más adecuados para esta tarea fueron el fotopolímero y la poliamida.. El fotopolímero es un material de alta resistencia, pero al mismo tiempo tiene baja resistencia al calor (hasta 48 ° ). La poliamida es duradera y conserva sus propiedades cuando se calienta a 160 ° C. Decidimos imprimir un modelo de ambos materiales.


Pieza impresa a partir de fotopolímero y poliamida

De acuerdo con el dibujo 2D del cliente, Prototypster preparó un modelo 3D de la pieza y luego la envió para su impresión. Como resultado, recibimos un soporte correspondiente a todos los parámetros requeridos para conectar el procesador a la boquilla del dispositivo. La impresión tridimensional se usa cada vez más en medicina: desde la impresión de piezas para diversos dispositivos médicos hasta modelos de órganos humanos.

El oído que oye mejor que el humano.

Si puede imprimir una pieza para un audífono, ¿por qué no puede imprimir el oído en sí? Esta idea se estableció en las mentes de los científicos de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, EE. UU. Se las arreglaron para imprimir un oído funcional en una impresora 3D, capaz de captar frecuencias de radio mejor que una humana.

Algo que recuerda a "Ear Extenders": dispositivos de escucha en forma de oreja inventados por los hermanos Weasley en un libro sobre el mago Harry Potter. Los científicos de Princeton, a su vez, sin recurrir a la magia, están trabajando en la creación de un método efectivo y universal para fusionar productos electrónicos con tejidos corporales reales.



Según el investigador principal Michael McAlpin, los científicos "ofrecen un nuevo enfoque para el cultivo conjunto de tejidos biológicos y productos electrónicos utilizando la tecnología de impresión 3D". Este oído fue el primer intento de conectar el tejido humano con la electrónica. El oído impreso tiene una antena electrónica en espiral. Los investigadores conectaron la antena electrónica con los tejidos en la compleja topología del oído humano: usando una impresora 3D, combinaron la matriz de hidrogel y las células del cuerpo humano que formaron el cartílago con las nanopartículas de plata que formaron la base de la antena.

También en la estructura hay dos cables que van desde la base del oído y conducen a una cóclea espiral (antena), que en el cuerpo humano también se llama oído interno. El caracol es la parte del oído que percibe el sonido. En el oído creado por los científicos, el caracol se conecta a los electrodos y también es capaz de captar el sonido.

Actualmente, el oído impreso solo funciona en ondas de radio. El equipo de investigación planea incluir otros materiales para que también sea posible registrar sonidos acústicos. Investigaciones y pruebas adicionales permiten crear verdaderos órganos biónicos que los médicos pueden usar para reemplazar partes del cuerpo en los pacientes.

Fuente austinear.com

Source: https://habr.com/ru/post/es383581/