絶えず変形する臓器にセンサーを直接3Dプリントする技術

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Credit: McAlpine Research Group, University of Minnesota

膨張収縮する臓器にセンサーを直接3Dプリントできる技術が、米ミネソタ大学ツインシティー校で開発された。これを応用すれば、将来的には新型コロナウイルス感染症に苦しむ患者の肺の診断やモニタリングも可能だという。

新開発された技術は、研究チームのメンバーが2018年に発表した、動く手の皮膚に電子回路をプリントする技術を発展させたものだ。新しい技術では、映画撮影で使われるようなモーションキャプチャー技術を用い、プリントしたい表面の動きをリアルタイムで推定して3Dプリントする。この新技術により、肺や心臓など拡張や収縮により形状が変化する臓器の表面にセンサーを3Dプリントすることが可能になる。

研究チームは、まずバルーン状の表面にモーションキャプチャーのトラッキングマーカーを配置し、専用3Dプリンターがプリントパスをその表面の伸縮する動きに合わせられるようにした。その後、研究者たちは、研究室で人工的に膨らませた動物の肺の表面にソフトハイドロゲルのセンサーをプリントすることに成功した。

この研究の上位研究者であるMichael McAlpine教授によれば、将来この技術を使って、動いている心臓にセンサーを3Dプリントすることも可能になるという。研究成果は、アメリカ科学振興協会(AAAS)が発行するオンラインジャーナル『Science Advances』に2020年6月17日付で掲載されている。

関連リンク

Research Brief: New discovery allows 3D printing of sensors directly on expanding organs

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