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标题: 3D打印人工肾设计在康涅狄格大学完成 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2016-12-5 23:08
标题: 3D打印人工肾设计在康涅狄格大学完成
如今，3D打印技术已被越来越多地用来制造模具、玩具、珠宝首饰，而且<strong style="word-wrap:break-word;outline:none;">它的作用越来越被学校接受，更多的学校开始用它作为教学工具。近日康涅狄格大学工程学院的六名学生为了完成课程设计，使用3D打印设计并开发了一种低成本功能性人工肾。

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这件事的缘起有点偶然，在化学与生物分子工程系助理教授Anson Ma的指导下，学生们被分配了一个任务，就是为目前肾移植需求大大超过可提供的肾源的现状找到解决方案。

据国家肾脏基金会的数据，目前美国有近10万人在等待肾移植。但美国每年进行的肾移植手术只有14000例，并每月还会有2,500名新增患者被添加到等待名单中。
“这个设计项目的目的是让这些学生能够把最新的技术和他们在康涅狄格大学四年学到的化学工程知识结合起来，使其在面临技术问题时可以有所作为。”Anson Ma说。

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使用AutoCAD软件渲染的人工肾外壳设计图纸。它有12厘米长，直径6厘米，相当于成年人肾脏的平均尺寸。

参与这个项目的6名同学分成两个小组，每个小组采取了不同的方法解决问题。一个研究小组利用中空纤维膜技术，这是在传统的血液透析治疗中常用的技术；另外一队则在他们的原型中使用了像电渗析和正向渗透这样的技术。

六名同学之一Benjamin Coscia解释了中空纤维膜技术：“由于3D打印技术当下的分辨率还无法支持血液过滤结构的打印，所以我们3D打印的只是肾的外壳。中空纤维膜将在安装在一边以起到过滤功能。这个人工肾脏用绳子和O形密封圈密封起来。被为透析液的流体将在膜的外侧流通，而血液中的废物则通过纤维膜渗透到透析液中，并排除体外。”

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采用电渗析和正向渗透法德人工肾的外壳原型

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组装人工肾脏组件

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3D打印的人工肾的内部组件，使用AutoCAD软件渲染

这两个小组使用AutoCAD软件设计出原型，然后由康涅狄格大学的技术合作伙伴ACT集团用3D打印机和聚合物材料打印出来。他们的项目已经在5月2日举行的2014年工程学院高级设计示范日上展出。

“这个项目最大的挑战是运用我们在本科中学到的知识去完成一个更加复杂的生物工程应用。”团队成员Awale说。“这迫使我们依靠自己的能力，拿出可行的解决方案。”

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