3D打印使得能夠生產滿足患者需求的醫療設備,但是通常,它們是使用堅固且不靈活的材料製成的。
結果,這些裝置限制運動;使用它們可能不方便和不舒服。此外,它們並不理想支持關節和肌肉的恢復,這些關節和肌肉更為複雜和非線性。
最近,來自麻省理工學院的工程師證明了3D打印為較軟組織提供支撐的網格材料。
靈活的可穿戴支架
柔性網格的靈感來自織物和膠原蛋白,膠原蛋白是組成結締組織的蛋白質。麻省理工學院的博士後塞巴斯蒂安·帕丁森(Sebastian Pattinson)設計了膠原蛋白分子結構的材料:他創建了波浪形圖案,並使用熱塑性多層氨酸3D打印了波浪形。然後,他製作了一種網狀配置,這種配置像織物一樣伸展,堅韌和柔韌。
為了進行測試,團隊打印了長條網狀條,並將其連接在幾位健康志願者的腳踝的外部。他們使用腳踝剛度測量機器人恰當地命名為Anklebot,以檢查網格如何影響不同方向的運動。
他們報告說,材料在反轉過程中增加了踝關節的剛度,這是造成受傷的常見原因,但對其他方向沒有影響。
研究人員還製造了一種膝蓋支撐設計,該設計符合患者的膝蓋彎曲和符合佩戴者的指關節的手套,以防止觸摸後非自願握緊。
疝網
研究人員還討論了3D打印的柔性網格作為支持疝氣的植入型手段的潛力。為此,他們解釋說,更硬的材料是理想的。但是,它仍然必須同樣合適。
他們將不銹鋼纖維摻入了柔韌的網狀區域,需要更強的支撐。他們將彈性網的另一層放在僵硬的螺紋上。
結果是僵硬和彈性材料的舒適組合,可以輕鬆地延伸到某個點,然後開始變硬以防止肌肉過度處理。
Pattinson及其同事認為他們的3D打印網格可以通過多種方式使用。
研究是出版在日記中高級功能材料在6月19日星期三。