Tamponi stampati in 3D sviluppati presso UofL per aiutare a colmare le lacune nei kit di test COVID-19


L’innovazione presso l’Università di Louisville che coinvolge più dipartimenti dell’università ha portato a una soluzione promettente per la carenza di tamponi nei kit di test COVID-19. In risposta a una richiesta del Commonwealth del Kentucky, l’Additive Manufacturing Institute of Science & Technology (AMIST) di UofL, insieme a docenti e studenti delle scuole di odontoiatria, ingegneria e medicina hanno creato un tampone stampato in 3D realizzato con un materiale di resina flessibile.

“Questo sforzo si aggiunge all’elenco delle nostre risposte durante la pandemia, inclusi schermi facciali stampati in 3D, respiratori e ventilatori prodotti attraverso l’esperienza del nostro istituto. Ci auguriamo che il nostro lavoro fornisca gli strumenti necessari per il Kentucky e per la nostra salute locale. strutture sanitarie “, ha affermato Ed Tackett, direttore dello sviluppo della forza lavoro presso AMIST, che fa parte della JB Speed ​​School of Engineering.

La School of Dentistry gestisce un laboratorio di stampa 3D utilizzato nella fabbricazione protesica di impianti dentali, corone e persino ossa mascellari.

Gerald “Jerry” T. Grant, DMD, MS, è assistente decano ad interim di Advanced Technologies and Innovation presso la School of Dentistry e direttore associato dell’AMIST. Ha collaborato con i partner commerciali Envisiontech su una resina per soddisfare i requisiti di materiale per il tampone e NewPro3D per aiutare a sviluppare un tempo di stampa più veloce. L’obiettivo di Grant è stampare 385 tamponi in meno di un’ora e quindi rendere disponibili i processi di produzione alle aziende dello stato per la produzione su larga scala.

Grant apporta una vasta conoscenza dalla sua esperienza militare dove ha sviluppato il 3-D Medical Applications Center presso Walter Reed National Medical Center, Bethesda, fornendo supporto ai comandi medici e odontoiatrici nella progettazione digitale e nella stampa 3D nella ricostruzione e nei dispositivi personalizzati del paziente.

Confronta l’urgente necessità di articoli come visiere e tamponi con i problemi che ha dovuto affrontare in campo militare.

“Il numero di infortuni non poteva essere affrontato con i metodi di fabbricazione convenzionali e abbiamo dovuto sviluppare una soluzione digitale per la progettazione e, infine, una soluzione di stampa diretta da fabbricare.

“La stampa 3D può fornire un’opportunità unica per affrontare esigenze urgenti: questo è il motivo per cui sono venuto a UofL per lavorare con team di ingegneri, medici, dentisti, artisti e altri per affrontare situazioni molto simili a quelle che abbiamo ora”, ha detto Grant.

Grant ha detto che gli studenti e i residenti in protesi hanno contribuito in modo significativo al successo del progetto.

Justin Gillham, studente universitario di ingegneria meccanica della JB Speed ​​School of Engineering e membro della cooperativa AMIST, ha lavorato a stretto contatto con Tackett e Grant sulla progettazione.

“Una volta completato il progetto, l’ho inviato a Ed Tackett e al Dr. Grant per la stampa. Grazie al loro feedback, ho potuto modificare il mio progetto in pochi minuti e avere un nuovo tampone pronto per essere testato. In pochi giorni, siamo andati attraverso molti progetti che potremmo poi testare e modificare quasi immediatamente “, ha detto Gillham.

George Pantalos, PhD, Professore, Dipartimento di Chirurgia Cardiovascolare e Toracica, e Professore, Dipartimento di Ingegneria Biomedica, ha sterilizzato e testato i tamponi presso l’UofL Cardiovascular Innovation Institute, assicurandosi che potessero assorbire abbastanza materiale di soluzione per essere fattibili.

Gli studenti di bioingegneria Sienna Shacklette e Clara Jones stanno lavorando sotto la direzione di Pantalos per assemblare i kit di test COVID-19. Solo la scorsa settimana hanno compilato più di 700 kit che includevano sacchetti per campioni a rischio biologico, etichette, fiale di campioni riempite con terreni di trasporto virale e tamponi disponibili in commercio che scarseggiano. I kit sono stati immediatamente inviati in tutto il Kentucky per testare individui per COVID-19.

Shacklette e Jones hanno anche preparato kit di test con tamponi stampati in 3D che verranno utilizzati in una sperimentazione clinica di convalida da condurre in collaborazione con Forest Arnold, DO, MSc, professore associato, Division of Infectious Diseases e UofL Health – UofL Hospital epidemiologist.

“Anche se siamo limitati dal numero di tamponi disponibili, non siamo limitati dallo sforzo entusiasta dei nostri studenti”, ha detto Pantalos.

Grant ha detto di essere stupito dalla reattività di tutte le persone coinvolte nel progetto.

“Siamo stati in grado di trasferire un progetto in poco più di una settimana a possibili sperimentazioni su pazienti, cosa che normalmente sarebbe stata un processo molto più lungo. Lo sviluppo di questo tampone andrà a beneficio della popolazione del Kentucky poiché l’accesso alla fornitura di tamponi commerciali rimane inadeguato , e una soluzione per consentire test più tempestivi diventa imperativa “, ha detto.

Gli studi clinici sui tamponi stampati in 3D dovrebbero iniziare entro la fine di questa settimana. Con risultati favorevoli, si prevede che saranno pronti per l’uso ampiamente già all’inizio di maggio.

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