3D打印手术针的新设计灵感来自于蜜蜂的蜇刺

位于坦普尔大学的工程师利用3D打印技术为新型手术针头开发了独特的概念。从自然界获得灵感后，他们决定探索蚊子和黄蜂等刺痛昆虫的针状突起，然后最终以蜜蜂的毒刺作为新设计的基础。该项目由Temple的机械工程Parsaoran Hutapea副教授和博士候选人Mohammad Sahlabadi执行。

“我们带来了一些蜜蜂进入实验室，并用显微镜取出并检查他们的刺。”Hutapea说。 “蜜蜂叮咬人体皮肤的方式对我们正在努力发展的东西非常有吸引力，因为主要由于刺动刺的倒钩，它会相对平直地穿过皮肤进入组织。”

蜜蜂蜇的形状完全符合研究人员试图用他们的新针设计实现的，因为他们曾希望创造出能减少组织损伤同时提高精确度的仪器。受到蜜蜂刺痛的启发，他们开发了一种设计，针头上刻有小刻痕或倒刺。这些倒钩将减少针的插入和拔出力，这有助于进一步减少组织损伤。

“一般来说，手术针在插入组织时会由于其尖端设计而弯曲，”Hutapea说。 “针在偏离目标途中的计划路径，例如癌组织或肿瘤，通过这种形状，曲线是有限的 - 它更容易控制机器人设置，这很关键，因为如果针曲线，你错过了目标。“

该项目的下一个阶段是关注以最佳方式实现设计所需的材料。原型使用聚合物混合物放在一起，但最终的针头需要用金属进行3D打印。研究人员认为，金属3D打印技术目前还不能达到他们想要的水平，因为他们要求金属针具有亚毫米尺寸和高纵横比。

“同时，我们目前正在通过研究开发混合金属聚合物针的制造方法来达成折衷方案，”Hutapea说。 “希望是在两三年内，我们拥有这项技术。”

他们的目标是最终3D打印这些针头，以便它们可以在手术实践中使用。 FDA批准的道路很漫长，但最终他们可以在临床应用中看到他们的蜜蜂启发式手术针，用于改善微创手术程序。

两位工程师在期刊Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies，Bioinspiration＆Biomimetics上发表了关于他们的手术针设计项目的文章。他们将作为临时3D打印展览的一部分在Temple's Franklin Institute展出他们的作品。

来源：3D打印智造网