วิธีการใหม่นี้แก้ไขปัญหาสองอย่าง” เขากล่าวในแถลงการณ์ที่ออกโดยมหาวิทยาลัย “สามารถใช้เพื่อลดขนาดยาได้ แต่ถ้าใช้ในปริมาณเท่าเดิม ก็จะสามารถเพิ่มความละเอียดของภาพได้” และเพื่อนร่วมงานตั้งข้อสังเกตว่าในแต่ละปีมีการทำซีทีสแกนประมาณ 5 ล้านครั้งในสหราชอาณาจักร ในขณะที่ในสหรัฐอเมริกา จำนวนซีทีสแกนต่อปีมากกว่า 80 ล้านครั้ง
เพื่อแก้ไข
ปัญหาปริมาณรังสี ทีมงานได้พัฒนาเทคนิค cycloidal CT ซึ่งแยกลำแสงเอกซ์เรย์แบบเต็มของเครื่องสแกน CT ออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ โดยใส่หน้ากากที่มีรอยกรีดเล็ก ๆ เหนือลำแสงเพื่อสร้าง “ลำแสง” (หน้ากากถูกสร้างขึ้น โดยการชุบแถบทองด้วยไฟฟ้าลงบนฐานกราไฟท์)
ผู้ตรวจสอบย้ายภาพลวงตาสแกนที่ประกอบด้วยทรงกลมโพลีเอธิลีนในลักษณะที่เลียนแบบการหมุนของลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่เกิดขึ้นในการตรวจ CT; วิธีการนี้รวมถึงการเคลื่อนไหวย้อนกลับและไปข้างหน้า การศึกษาในปัจจุบันได้เปรียบเทียบเทคนิคใหม่นี้กับวิธีการสแกน CT แบบดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องกับ
การฉายรังสีเอกซ์แบบเต็มไปยังพื้นผิวที่จะถ่ายภาพต่อจากนั้น พวกเขาสร้างเนื้อเยื่อโดยการเติมช่องว่างรอบแม่แบบน้ำตาลที่พิมพ์ 3 มิติด้วยเจลที่เติมเซลล์ เมื่อเจลที่ผสมเซลล์นี้แข็งตัว นักวิจัยจะละลายแม่แบบโดยใช้น้ำและล้างออก ปล่อยให้มีช่องทางว่างไว้สำหรับส่งออกซิเจนและสารอาหารไปยังเซลล์
วิธีนี้ใช้เวลาเพียงห้านาทีในการสร้างเนื้อเยื่อหลอดเลือด เมื่อเทียบกับเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติทั่วไปที่ใช้เวลาเป็นชั่วโมงหรือเป็นวัน สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยมีเวลาส่งของเหลวที่มีออกซิเจนและสารอาหารผ่านภาชนะ และเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์เมื่อได้รับจากภาชนะเหล่านี้
ทำให้เซลล์มีชีวิตชีวาด้วยช่องน้ำตาลเชื่อมด้วยเลเซอร์ “จุดสนใจหลักสำหรับบทความนี้คือการสร้าง ‘แผนที่’ เชิงพื้นที่ของการทำงานของเซลล์ตามตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเครือข่ายหลอดเลือดที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เพื่อประเมินว่าการออกแบบหลอดเลือดเฉพาะนั้นมีประสิทธิภาพหรือประสิทธิผล
เพียงใด
และจำลองสิ่งที่เราเห็นใน ร่างกาย” เทคนิคการพิมพ์ 3 มิติของนักวิจัยที่พัฒนาขึ้นโดยความร่วมมือกับนักวิจัยช่วยให้พวกเขาสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมของเนื้อเยื่อที่ได้รับการออกแบบ รวมถึงองค์ประกอบของเนื้อเยื่อ ประเภทของเซลล์ และการไหลเวียนของเลือด เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าเซลล์
ยังคงทำหน้าที่ของมันอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป พวกเขาแสดงให้เห็นว่าหลอดเลือดที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติสามารถรักษาเนื้อเยื่อตับขนาดใหญ่และหนาแน่นที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีชีวิตอยู่ภายนอกร่างกายได้เป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งสัปดาห์
อะไรต่อไป
สำหรับเทคโนโลยีนักวิจัยได้ก้าวข้ามความสำเร็จด้านวิศวกรรมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์มากมายเพื่อให้งานนี้กลายเป็นความจริง“วัสดุน้ำตาลนำเสนอความท้าทายด้านการผลิตที่สำคัญและต้องใช้โซลูชันที่สร้างสรรค์ เช่น การพัฒนาเครื่องจ่ายผงชนิดใหม่และระบบควบคุมด้วยเลเซอร์”
“แทบไม่มีพิมพ์เขียวสำหรับระบบเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกทำด้วยตัวเองแบบโอเพ่นซอร์ส และไม่มีใครแสดงการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือกกับน้ำตาลได้สำเร็จ”ปัจจุบัน นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับระบบควบคุมด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงซึ่งจะช่วยให้พิมพ์ 3 มิติ
ได้แม้กระทั่งภาชนะขนาดเล็ก (ปัจจุบันสามารถพิมพ์ภาชนะขนาดประมาณ 300 ไมครอนได้) เพื่อให้ภาชนะเข้าถึงเนื้อเยื่อที่ออกแบบทุกชิ้นและทำให้เซลล์มีชีวิตอยู่ได้ ยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้จากมุมมองทางชีววิทยา รวมถึงวิธีที่เซลล์ประเภทต่างๆ ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่ออกแบบด้วยวิธีนี้
และด้วยความก้าวหน้าในการวิจัยทางชีววิทยาและเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติ นักวิจัยหวังที่จะขยายขนาดและอายุการใช้งานของเนื้อเยื่อวิศวกรรม และใช้เทคโนโลยีให้กว้างขวางยิ่งขึ้น เทคนิคการพิมพ์ 3 มิติอาจมีประโยชน์ในการสร้างอุปกรณ์ทดสอบภาพทางการแพทย์ เช่น เนื้อเยื่อภูตผี เป็นต้น
“วิสัยทัศน์ระยะยาวของเราคือการยุติการขาดแคลนอวัยวะของผู้บริจาคและการเปลี่ยนอวัยวะที่เสียหายด้วยอวัยวะที่ผลิตขึ้นใหม่ซึ่งเหมาะกับผู้ป่วยแต่ละรายที่ต้องการ” มิลเลอร์กล่าว “ฉันหวังว่าความพยายามเช่นเราจะทำให้อวัยวะที่ผลิตขึ้นสำหรับผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์ภายในชั่วชีวิตของฉัน”
ผู้เขียนนำซึ่งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากห้องทดลองที่มหาวิทยาลัยไรซ์กล่าว ด้วยเหตุนี้ ทีมงานจึงวางแผนที่จะขยายและกระจายโครงการด้วยการมีส่วนร่วมของนักฟิสิกส์การแพทย์จากทวีปอื่นๆ เช่น แอฟริกาและยุโรป “โปรแกรมนี้กำลังได้รับความสนใจ และเรากำลังมีผู้คนจำนวนมากขึ้น
“ความสามารถในการลดปริมาณการสแกน CT เป็นเป้าหมายที่แสวงหามายาวนาน” ฮาเกนกล่าว “เทคนิคของเราเปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการวิจัยทางการแพทย์ และเราเชื่อว่าสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อใช้ในเครื่องสแกนทางการแพทย์ ซึ่งช่วยลดแหล่งกำเนิดรังสีที่สำคัญสำหรับผู้คนในหลายประเทศ”
“การใช้บีมเล็ตทำให้ได้ความละเอียดของภาพที่คมชัดขึ้น เนื่องจากส่วนหนึ่งของเครื่องสแกน ‘อ่าน’ ข้อมูลจากเอ็กซ์เรย์สามารถระบุตำแหน่งที่ข้อมูลมาจากได้อย่างแม่นยำมากขึ้น” แถลงการณ์ของมหาวิทยาลัยระบุที่จะเข้าร่วมกับเรา”ในการทดสอบแบบเร่งจะชดเชยข้อบกพร่องนี้
วิธีการใหม่ของ Hu ช่วยให้ผู้ใช้สามารถระบุช่วงความถี่ของการทดสอบได้ สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถศึกษาพฤติกรรมแต่ละอย่างของส่วนประกอบภายในรถ และวิธีการที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กันในช่วงความถี่เฉพาะ ในกรณีที่ความถี่บางอย่างทำให้โครงสร้างล้มเหลว
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
