NSF、医療機器向け3Dプリント技術と材料の研究に200万ドルを助成

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-3-6 13:50 に最後に編集されました

2023年3月6日、アンタークティックベアは、ペンシルベニア州立大学が3Dプリント医療機器の研究開発のために、国立科学財団（NSF）から200万ドル（約1,381万人民元）の助成金を受け取ったことを知りました。このプログラムは、人工関節、インプラント、その他の医療機器など、より精密でカスタマイズ可能な医療機器を作成するために 3D プリント技術の使用を探求することを目的としています。

△米国NSFはペンシルベニア州立大学に3Dプリント医療機器の研究開発のために200万ドルを授与した
3D プリント用の機能的フレキシブル材料の開発<br /> ペンシルベニア州立大学とテキサス大学オースティン校の研究者らは、3Dプリント技術によってカスタマイズされた医療機器を作成する機会が生まれると述べている。しかし、そのようなデバイスに必要なスマートで柔軟な材料を設計し、印刷する能力は依然として不十分です。

△ペンシルベニア州立大学の研究者たちは、この状況を変えるために取り組んでいます。その結果、国立科学財団 (NSF) のアメリカの繁栄、健康、インフラを支援する先端エンジニアリング (LEAP-HI) プログラムからの 200 万ドルの助成金により、研究者がさまざまな材料を使用してスマートデバイスを設計し、3D プリントするという課題に取り組む道が開かれました。プロジェクトの主任研究者は、このプログラムを利用して、医療機器の有効性と信頼性を向上させるための新しい製造方法と材料を研究します。

「このプロジェクトは、先進的な製造、軟質材料、適応構造の興味深い交差点で協力する機会を与えてくれました」と、ペンシルベニア州立大学の機械工学および生体医学工学の教授であり、機械工学部長、およびリース工学教授でもあるプロジェクトの共同リーダー、メアリー・フレッカー氏は語ります。「この成果により、患者に役立つ形状変化機能を備えた医療機器が実現します。」

△Actuated Medicalは、手術や集中治療用のスマートデバイスとソリューションの開発と製造に重点を置いています。具体的には、これらの研究者は、ペンシルバニア州に拠点を置く医療機器会社であるActuated Medicalと協力します。彼らは、3Dプリント技術を使用して、使用中にさまざまな形状にカスタマイズできる子供用換気マスクやその他の医療機器を設計する予定です。

研究チームは、3Dプリント技術によって新たな設計手法が開拓され、費用のかかる反復テストや改良を回避できると述べている。「この助成金により、3Dプリンターの性能をさらに洗練させ、自動化を進める計画です」と、プロジェクトの共同リーダーでテキサス大学オースティン校ウォーカー機械工学部の教授、キャロリン・シーパーサド氏は語る。

△ バイオメディカル3Dプリント例
51億ドルの3Dプリント医療市場<br /> 予測によると、2026年までに3Dプリント医療機器の市場規模は51億米ドル（約352億人民元）に達するだろう。しかし、これらの期待を実現するには、3D プリントの製造プロセスを継続的に改善する必要があります。

多くの医療機器にとってカスタマイズ性は極めて重要であり、患者の成長や治癒に合わせて形状を調整できる機能は画期的なものであり、研究者らは、それを迅速かつ費用対効果の高い方法で実現できれば、患者と臨床医の生活が楽になる可能性があると述べている。

「この相乗効果のある学際的な性質のプロジェクトに参加できることを嬉しく思います」と、ペンシルバニア大学の生体多機能材料システム融合センター所長、材料研究所所長代理、機械工学教授のズベイダ・オウナイエ氏は語りました。「このプロジェクトは材料科学、機械工学、社会科学を組み合わせ、これらすべての分野の交差点でイノベーションの豊かな機会を提供します。このプロジェクトに参加している学生全員と働くことを特に楽しみにしています。学生たちも多様な専攻と分野を代表しているからです。」

3D プリンティングは数十年前から存在していますが、3D プリンティング技術を使用してスマートなマルチマテリアルオブジェクトやデバイスを作成する方法の商業化はまだ完全に実現されていません。研究者たちは、変化するニーズに合わせて形を変えられるスマートデバイスを印刷し、製造可能性を確保するために単一の 3D 印刷製造プロセスを通じて各デバイスをカスタマイズすることを構想しています。

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