748
Серия Тканевой пистолет

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами»

Привет, пикабушники! Это снова мы, сотрудники НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.

Огромная благодарность за интерес к нашему тканевому пистолету! Ваши идеи насчёт названия восхитили, порадовали и тронули до глубины души! Мы не ожидали такого ажиотажа, было очень трудно сформировать шорт-лист, у каждого были свои фавориты. По итогу в нашем Telegram-канале победителем стал «Подорожник», набрав 39% из 251 голоса. Первым это название предложил самый быстрый стрелок на Диком Западе @LittleBakh – Айдар из Нефтекамска. Второе место занял «Фибробластер» от @SaperTulskii, а третье - «ХИЛЕР» от @Egogorko. Поздравляем! Мы всем написали и ждем данные для отправки подарков! Весь остальной креатив тоже прекрасен, мы искренне рады, что здесь столько неравнодушных людей с фантазией!

Также мы поняли, что количество вопросов и предложений по пистолету не уменьшается, и решили в перерыве между исследованиями, лекциями и отчетами написать короткие ответы. На большее не хватает времени, к сожалению. Но мы считаем своим научным долгом нести знание и поощрять любознательность.

Первое – мы всех видим, читаем, запоминаем) Спасибо за добрые слова, за хорошие вопросы, интересные предложения! Насчет негатива – Haters gonna hate, мы все понимаем.

Второе, что мы хотим напомнить про пистолет, – это прототип. Его цель – показать, что идея рабочая и полезная. Пистолет будет дорабатываться под конкретные запросы различных врачей. То есть, будет меняться расположение шприцев и рукоятки, вид короба, состав жидкостей, размер наконечников. В городской клинике – одни потребности, в зоне ЧС – другие.

А теперь, к ответам.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Устройство является опытным образцом для демонстрации технологий. В нем встроены автономные системы и инфузомата, и промывки, и ультразвуковой сшивки, кроме того, все процессы, которые обеспечивает устройство, легко настраиваются оператором специальными регуляторами. Конечно, по запросу заказчика будут оставлены лишь те опции, которые требуются.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

1. Устройство ускоряет залечивание ран в условиях полевого госпиталя, либо при ЧС, где крайне важна автономность и мобильность. В реанимации и хирургии он может использоваться как автономный инфузомат для точного дозирования препаратов, либо для точного наложения шва.
Пистолет при печати создает барьерный эффект, снижая вероятность инфицирования раны (в компонент печати входит мощный антисептик), а пленочная структура создает "инкубатор" для ускорения процессов регенерации. Все это усиливает и ускоряет процесс залечивания. Кроме того, пистолет может с высокой точностью дозировать опасные препараты в раневую поверхность, не превышая предельно допустимую дозу.

2. Деконтаминация производится до нанесения материала пистолетом.

3. Не случится)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Эти "усложнения" дают врачу выбор, а пациентам - более эффективное и экстренное лечение. Ваш телефон тоже зачем-то умеет не только звонить) Под каждую задачу свой состав компонентов.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Во-первых, проточная промывка это доп. функция, ее можно не использовать. Она обеспечивает откачку промывочной среды и повышает регенерацию за счет ускоренного удаления инфицированных элементов раны под небольшим давлением. Во-вторых, смешение двух компонентов принципиально. Некоторые препараты могут быть смешаны только в области печати. Также пистолет позволяет в режиме реального времени изменять соотношения подаваемых компонентов, исходя из состояния пациента, а это очень важно.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Всасывать и дозировать это доп. функции. Основная  - биопечать. Без лишней скромности можем утверждать, что в этом автономном устройстве впервые в мире реализована технология аэрозольной ультразвуковой сшивки двух биоактивных компонентов (мономера и препарата) в раневой поверхности, такой подход позволяет создать тонкую пленку, внутри которой, по сути, инкубатор для ускоренной регенерации.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

PETG (полиэтилентерефталат-гликоль)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Пистолет позволяет в реальном времени проводить заживление раны, регулируя соотношение компонентов, подстраивая их под каждого пациента, исходя из типа раны. Кроме того, технология обеспечивает поверхностную сшивку, чего не достичь повязками. Такая сшивка ускоряет регенерацию тканей. Предварительные тесты на мышах это подтверждают.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Ультразвук находится в печатающей головке устройства. Он с газодинамической системой фокуса струи аэрозоля, там много своих научных тонкостей - это быстро не объяснить. Цена зависит от электроники, от двух высокоточных систем привода шприцов, от типа производства (для серийного, естественно, будет дешевле) и т.д.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Да, конечно, может.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Можно. Также устройство может работать как автономный инфузомат, который точно подаёт препараты при проведении хирургических манипуляций.

Друзья, на этом мы закругляемся с темой тканевого пистолета. У нас есть еще много интересного) Будем рассказывать в свободное от работы время. Если кто-то заинтересован в сотрудничестве - пишите в наш чат-бот в ТГ. Мы открыты предложениям!

Показать полностью 10
6096

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами»

Привет, пикабушники! На связи команда научно-образовательного центра Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС, в котором был создан тканевой пистолет.

Во-первых, тут наш патент для ознакомления.
Во-вторых, спасибо огромное всем за комментарии, вопросы, советы, конструктив! Приятно видеть среди читателей думающих и разбирающихся людей!
Мы все внимательно изучили и решили ответить)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Спасибо за идею! Мы полностью согласны и объявляем конкурс на лучшее название для тканевого пистолета. Предлагайте название в комментариях, мы прочитаем, выберем лучшие 5-10 (смотря сколько их будет) и запустим по ним демократическое голосование в нашем Telegram-канале. Шортлист появится в нём на неделе, а итоги подведём 21 апреля в 15:00. Ну а с победителем мы свяжемся тут и отправим ему приятный сюрприз на память. Честное биоинженерское.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Вопрос совсем не глупый) Объясняем: каждый шприц содержит компонент, который не может быть заранее смешан с другими. Только при нанесении на рану они должны сформировать плотное упругое покрытие. При этом мы не можем одинаково давить на каждый шприц, должна быть различная и точная скорость подачи, т.к. очень важно концентрация лекарственного препарата и состав гидрогелевой композиции.

Если совсем наглядно, то представьте, что вы хотите сделать тесто для блинчиков. В одном шприце мука, в другом молоко, а "полимеризует" их третий компонент - яичко)) По отдельности ингредиенты качествами теста не обладают. Вместе они - сила)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Нам не нужно везти 3D-принтеры из Китая, так как мы создаем их сами)) И не только создаем, но и обучаем студентов разработке новых биопринтеров и медицинских материалов. С 2019 г. В НИТУ МИСИС открыта магистерская программа "Биоматериаловедение", а с этого года стартует набор на первую в России программу "Биомедицинская инженерия и биофабрикация". Поступайте, мы и вас научим)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Текущий вариант тканевого пистолета является системой 3-в-1 (промывка, инфузия, биопечать). Конечный же вариант будет адаптирован под конкретного заказчика. Например, если хирургам в обычной клинике нужна больше инфузия и промывка, то в мобильном госпитале в зоне ЧС нужна биопечать и максимально быстрое закрытие раны.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Товарищи, короб напечатан для презентации. Эргономика, само собой, будет дорабатываться в соответствии с отзывами медиков разного профиля. Финальный дизайн будет продиктован конечным заказчиком.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Спасибо за идею с нашептыванием)) Текущая конструкция устройства подразумевает разные варианты полимеризации: УФ, УЗ, химическая, физическая сшивка.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Мы пытались обеспечить возможность максимально простой распространенной зарядки. Сохранится ли она в финальном изделии - зависит от места использования (клиника, зона ЧС или др.)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Это устройство не способно работать в режиме высокоточного автономного инфузомата, а также в режиме проточной промывки раневой поверхности, когда один шприц подает раствор, а другой втягивает экссудат. В нашем пистолете каждый шприц содержит компонент, который не может быть заранее смешан с другими. Только при нанесении на рану они формируют плотное упругое покрытие. У нашего устройства различная и точная скорость подачи, т.к. очень важна концентрация лекарственного препарата и состав гидрогелевой композиции.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Мы пробовали. Так себе получается)

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост
Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Функция БФ-6 поскорее закрыть рану или порез, на ожог его не намажешь. Гидрогель не щиплет глазки и стимулирует регенеративные процессы. Компоненты подбирались, в том числе, на основе их биосовместимости. Испытания на цитотоксичность и заживление ожоговых ран у мышей были успешно проведены.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Рубец останется, так как при заживлении раны фибробласты (клетки соединительной ткани) заменят клетки эпидермиса.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Изготовление УЗ-излучателя и других компонентов не подразумевается в полевых условиях. А идею автомобильной аптечки мы возьмем на вооружение!

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

Мы сейчас отрабатываем хранение в холодильнике при +5 градусах и при комнатной температуре, пока оба варианта рабочие.

Продолжение поста «Первый в России "тканевой пистолет", сшивающий раны биополимерами» Технологии, Ученые, Наука, Изобретения, Ответ на пост, Длиннопост

СПАСИБО! Нам очень приятно!

Показать полностью 14
2231

Первый в России «тканевой пистолет», сшивающий раны биополимерами

Первый в России «тканевой пистолет», сшивающий раны биополимерами Технологии, Ученые, Хорошие новости, Исследования, Наука, Изобретения, Длиннопост

В Университете МИСИС представили первый в России «тканевой пистолет», который может останавливать кровотечения и запускать регенеративные процессы при ранениях легкой и средней степени тяжести. Устройство, созданное в НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС, предназначено для работы в военно-полевых условиях и в зоне ЧС.

Барьерный эффект на поврежденной коже создается за счет параллельной двухкомпонентной высокоточной подачи обезболивающих, кровоостанавливающих, антибактериальных и других веществ на рану. При сшивке биоактивный материал создает пленку на ране, предотвращая попадание бактериальной инфекции и создавая благоприятные условия для ее ускоренного заживления. Для профилактики бактериального заражения и обезболивания возможно использование материалов с добавлением лекарственных средств (антибиотиков, анестетиков).

«В отличие от существующих мировых аналогов разработанное устройство является полностью автономным и питается от встроенных аккумуляторных батарей, которые могут быть заряжены через USB-порт, — рассказывает автор разработки Тимур Айдемир, к.т.н., инженер НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС. — Перед работой два стандартных шприца объемом 20 мл заправляются биополимерами и медицинскими препаратами. Через специальный порт подсоединяется третий шприц и выполняется заправка устройства сшивающим агентом, далее заправляющий шприц отключается. При нажатии на курок ультразвуковая система одномоментно собирает все компоненты в области печати, тем самым формируя полимерный сшитый биоматериал, способный останавливать кровотечение и ускорять регенерацию ткани».

Первый в России «тканевой пистолет», сшивающий раны биополимерами Технологии, Ученые, Хорошие новости, Исследования, Наука, Изобретения, Длиннопост

Корпус и детали напечатаны в НИТУ МИСИС c помощью FDM и SLA технологий 3D-печати. Себестоимость изготовленного образца — 40 тысяч рублей. Как отмечают создатели устройства, при запуске в промышленное производство будет использоваться уже не 3D-печать, а литье из пластика, что сделает его еще дешевле. При необходимости, 3D-принтер можно использовать для печати деталей «пистолета» в зоне военных действий.

«Мобильные госпитали, разворачиваемые в зоне ЧС или боевых действий, нуждаются в автономном ручном устройстве, которое в сложных условиях остановит кровотечение и ускорит процессы регенерации живой ткани, — объясняет соавтор разработки Фёдор Сенатов, к.ф.-м.н, директор НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС. — Существующие на данный момент устройства со схожим принципом работы крупные и сложные для таких условий».

Первый в России «тканевой пистолет», сшивающий раны биополимерами Технологии, Ученые, Хорошие новости, Исследования, Наука, Изобретения, Длиннопост

Полное название запатентованного устройства — ручной автономный комплекс двухкомпонентной 3D-биопечати с ультразвуковой системой полимеризации для лечения раневых поверхностей. Широкие возможности по ручному электромеханическому управлению подачей материалов позволяют точно подстраивать соотношения компонентов и изменять его в режиме реального времени. Система поддерживает шприцы с биоматериалами в 2 раза большего объема чем у мировых аналогов (до 22 мл), что повышает автономность устройства. Кроме того, в разработанном устройстве сложная система транспорта материала в область печати заменена на более простую и функциональную, то есть не требуется, например, микрофлюидный чип или высоковольтный преобразователь для получения волокон. Впервые применена конструкция на основе ультразвуковой мембраны с системой автоподачи сшивающего агента, что позволяет создавать сфокусированную струю аэрозоля из сшивающего агента в области печати.

Первый в России «тканевой пистолет», сшивающий раны биополимерами Технологии, Ученые, Хорошие новости, Исследования, Наука, Изобретения, Длиннопост

«Область биомедицинской инженерии для Университета МИСИС — одна из самых новых и перспективных. Созданный на базе НОЦ „БиоИнж“ консорциум, в который вошли ведущие университеты, научно-исследовательские центры, инновационные предприятия и стартапы, ставит перед собой амбициозную цель — сформировать национальную отрасль биомедицинских материалов, — отметила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова. — Ученые центра работают над линейкой межпозвоночных кейджей для спинальной хирургии, нейропротезами для лечения поврежденной нервной ткани и др. Одна из последних разработок — „тканевой пистолет“, позволяющий оперативно оказывать первую помощь людям, оказавшимся в чрезвычайной ситуации. Исследования ведутся, в том числе в рамках Передовой инженерной школы „Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии“ НИТУ МИСИС».

Ученые уже провели серию исследований in vivo на базе НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина. Результаты показали, что при использовании двухкомпонентного гидрогеля наблюдалось более быстрое заживление ожоговой раны в экспериментах на лабораторных мышах. Сейчас проводится изучение тканей после заживления.

Показать полностью 4
Отличная работа, все прочитано!