Исследователи из корейского национального университета Чунгбук разработали недорогие персонализированные искусственные глаза для собак, потерявших свои из-за неизлечимых болезней.

Используя методы сканирования и моделирования, ученые смогли адаптировать свои имплантаты к индивидуальным собакам, прежде чем быстро напечатать их с помощью готовой биосовместимой смолы. Протестировав свои протезы на двух биглях с плохим состоянием, команда охарактеризовала их как «превосходные с косметической точки зрения» и надеется, что в будущем их устройства будут использоваться для лечения других домашних животных.

chungbuk scientists 3d print cheap customizable eye implants for lsquomans best friend 3d printing industry 618b16f Собачьи глаза, напечатанные на 3D-принтере, оказались дешевле и эффективнее, чем их обычные аналоги. Фото из журнала Plos One.

Дополнительная помощь для плохих собак

Заболевания глаз могут причинить собакам серьезный дискомфорт, если их не лечить, и, к сожалению, многие неизлечимые болезни требуют хирургических вмешательств, чтобы облегчить боль. Эти операции часто оставляют пораженные клыки с деформацией лица, и в результате владельцы часто надевают своим питомцам силиконовые копии.

Однако существующие протезы имеют ограничения, так как они не могут использоваться у пациентов с проблемами роговицы, а фиброз может быть вызван после операции. Владельцы домашних животных также не удовлетворены результатами, и, согласно опросу команды, 62 процента из тех, чьи собаки перенесли операцию, были недовольны ее осложнениями.

Чтобы преодолеть эти недостатки, ученые черпали вдохновение в пористых имплантатах, используемых пациентами-людьми, которые допускают более сильное фиброваскулярное врастание. Хотя эти настраиваемые протезы ранее показывали многообещающие результаты в применении к собакам, их высокая стоимость и время изготовления не позволяют их внедрить.

Между тем, 3D-печать регулярно используется не только для изготовления копий анатомии человека, но и для производства персонализированных лицевых трансплантатов для хирургической имплантации. Используя тот же подход, команда предположила, что они могут производить глазные имплантаты для собак, специально созданные для их индивидуальной породы, размера и формы.

chungbuk scientists 3d print cheap customizable eye implants for lsquomans best friend 3d printing industry 748368e Команда обнаружила, что через три и шесть месяцев (на фото) их имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, не вызвали боли или осложнений у испытуемых. Фото из журнала Plos One.

3D-печать персонализированных глазков 

Чтобы создать аддитивные глазные яблоки, ученые применили метод ультразвукового сканирования, который позволил им сделать свои устройства на 75 процентов от размера гнезда. Затем команда смоделировала свои имплантаты с помощью программного обеспечения Tinkercad и напечатала их на 3D-принтере с использованием гранулированного полимера PCL и биопринтера Rokit INVIVO .

Когда изготовленная оптика была готова, ученые имплантировали ее двум гончим и наблюдали за ними в течение следующих шести месяцев. Дополнительные копии оказались адекватного размера во время операции, и окрашенные протезы носили в течение 10 часов три дня в неделю, чтобы собаки могли акклиматизироваться.

Чтобы оценить эффективность своих устройств, команда измерила такие факторы, как уровень блеска, воспаление, выделения, инфекция и боль после операции. По сравнению со здоровыми глазами собак, их имплантаты оказались похожими по внешнему виду и варьировались от «хорошо» до «отлично» на основе собственной шкалы ученых.

Хотя была обнаружена умеренная боль, она исчезла у собак через две недели, и во время обследования не возникло никаких осложнений. В результате команда пришла к выводу, что их процесс дешевле и менее трудоемок, чем существующие методы, и считает, что у него «большой потенциал» в ветеринарии.

Улучшение оптического здоровья с помощью 3D-печати

В последние годы ученые и клиницисты использовали методы 3D-печати для создания широкого спектра лицевых протезов, в том числе персонализированных глазных яблок человека.

Например, исследователи из Университета Миннесоты (UMN) напечатали оптоэлектронные устройства на 3D-принтере с использованием полимерных фотодетекторов на полусферических поверхностях. Используя систему из нескольких материалов, команда в конечном итоге смогла сделать значительный шаг к «бионическим глазам» будущего.

Больница Северанс системы здравоохранения Университета Йонсей (YUHS) пошла еще дальше и выпустила свой первый искусственный глаз, напечатанный на 3D-принтере . Команда, создавшая аддитивную копию, утверждает, что их устройство предназначено для рынка 60 000 корейцев, которым в настоящее время требуется оптическое протезирование.

В другом месте Майкл Ребер из Исследовательского института Крембила призвал экспертов по 3D-печати к сотрудничеству, чтобы создать точные модели глазных болезней . Ребер предположил, что имплантация шелковых нановолокон может облегчить страдания пациентов с заболеваниями глаз.

Выводы исследователей подробно описаны в их статье под названием « Изготовленные на заказ искусственные глаза с использованием 3D-печати для собак: предварительное исследование ». Соавторы исследования: Пак Со-Ён, Чон-Хи Ан, Хён Квон, Со-Ён Чой, Ка-Ён Лим, Хо-Хён Квак, Камал Хани Хусейн, Хын-Мён У и Пак Кён-Ми.

Чтобы быть в курсе последних новостей о 3D-печати, не забудьте подписаться на информационный бюллетень индустрии 3D-печати, подписаться на нас в Twitter или поставить лайк на нашей странице в Facebook .

Вы ищете работу в индустрии аддитивного производства? Посетите раздел «Работа в 3D-печати», чтобы узнать о вакансиях в отрасли.

На представленном изображении показана чашка Петри с имплантатами собачьего глаза, напечатанными командой на 3D-принтере. Фото из журнала Plos One.

Теги Национальный университет Чунгбук Исследовательский институт Крембила Майкл Ребер Рокит Тинкеркадский университет Миннесоты Университет Йонсей Система здравоохранения chungbuk scientists 3d print cheap customizable eye implants for lsquomans best friend 3d printing industry 3037780

Пол Ханафи

Пол — выпускник факультета истории и журналистики со страстью к поиску последних новостей в сфере технологий.


Источник