3D teknolojisinin daha da ötesinde, 4D Print (4D Baskı) teknolojisinin medikal uygulama alanları ile ilgili bloğumuza hoş geldiniz. 4D Print (4D Baskı) nedir, ve medikal alanda kullanımı nasıldır gibi sorulara cevaplar bulacağız.
4D Print (4D Baskı) Nedir ?
Kullanılan malzemenin kendi hafızasına sahip olduğu, bulunduğu çevre ile etkileşime girebilen ve şekil değiştirebilen baskıların alındığı teknolojiye 4D Print (4D Baskı) diyoruz.
Bu teknolojide kullanılan malzemelerin etkileşime girmesi için çevreden bazı etkilere maruz bırakılması gerekebilir. Bunlardan bazıları;
- Isıtma ve soğutmaya duyarlılık
- Kimyasallara karşı duyarlılık
- Işığa duyarlılık
- Elektriğe duyarlılık
Bu malzemeler, medikal sektörüne veya endüstriyel ortamda kullanmaya uygundur. Şekil değişikliği için dayanıklı malzemelerdir.
Medikal Uygulama Alanları
Medikal alanda oldukça detaylı ve bir çok farklı sistem için, şekil hafızalı 4D baskı kullanımı bulunmaktadır.
İdrar kesesi hastalıklarının tıbbi tedavisinde, kullanılan sarmal şekilli PVA matrisleri, FDM aracılığıyla HME ve 4D baskı ile üretilir ve kateter yoluyla mesaneye yerleştirilmek üzere uzatılmış geçici bir şekle girebilir. Vücut sıcaklığında, idrara maruz kalmanın neden olduğu şekil hafızası etkisi sayesinde kalıcı şeklini alır ve tedavi için kullanılacak formata gelmiş olur.
Şekil hafızalı 4D baskı malzemeleri ile yapılan bu işlemde özelleştirilebilir sistemlerin üretimi için uygun olduğu görülmüş oldu.
Vasküler (kan damarları) sistemlerde, daha kalın dokular üretmenin zorluğu, herhangi bir hayati organı yapay olarak üretmek için temel gereklilik olan vasküler bir sistemin kurulamaması ve sürdürülememesi ile ilgilidir.
Kan damarları esasen uyaranlara cevap veren yapılardırlar. Büyüyebilmeli, yeniden şekillenebilmeli ve kendi kendini onarabilmelidir. Örneğin, kan damarlarının bu özel durumlarında, sıcaklık ve hormonlardaki değişimleri algılamaları ve uyaranın türüne ve yoğunluğuna bağlı olarak şekillerini değiştirmeleri gerekmektedir.
Kalp damar sistemine dahil edilmiş bir 4D baskı parçası damar içinde, belli uyaranlara tepki verdiği ve şekil hafızası sayesinde olması gereken şekli aldığı mikroskobik olarak gözlemlenebilmiştir.
4D Print (4D Baskı) kullanarak, dallanmış boru şeklindeki bir yapı oluşturmak için şekil hafızalı bir polimer filament ekstrüde edilmektedir. Yapı, katlandıktan sonra kompakt bir forma büzülebilecek ve daha sonra ısıtıldığında oluşan şekline geri dönebilecek şekilde desenli ve şekillidir.
4D Print (4D Baskı) ile Şekil Değiştirebilen Trakeal Stent (Nefes Borusu) şekil hafızası ile yerleştirildikten sonra uygun şekli almıştır.
Stent tipi implant öncelikle olması gereken yere enjekte ediliyor ve daha sonra orijinal şeklini geri kazanıyor. Böylece minimal bir cerrahi yara yoluyla implantasyona olanak sağlanmış oluyor.
Çeşitli kalp rahatsızlıklarına da uyarlanabilmiş 4D teknolojiye sahip kullanımlar bulunmaktadır.
Şekildeki gibi oluşan kalp hastalığı için kullanılan medikal cihazın 4D Print (4D Baskı) ile üretilmesi ve kalbe yerleştirilmesi örneklerden biridir.
Yine birkaç farklı kullanım örneği vermek gerekirse,
Ortodontik hizalayıcılar, ve omurga ameliyatlarında kullanmak üzere disk ara parçası gibi önemli ve yaşamsal faaliyetlerin bulunduğu noktalara kadar kullanımı devam etmektedir.
Şekil hafızası sayesinde, kemik dokusu üretimi de yapılabilmiştir.
Görselde görülebileceği gibi, kemik dokusu hasarı öncelikle tespit ediliyor. 4D Print (4D Baskı) ile taraması yapılan biyonik şekil basılıyor. Geçici şekli ile hasarlı kemik dokusuna monte ediliyor. Manyetik dış etki ile monte edilen 4D Print (4D Baskı) ile şekil hafızası sayesinde hasarlı bölgeyi doldurarak yapının bütünlüğünü sağlamış oluyor.
4D baskılı akıllı hidrojel aktüatörler, yalnızca dinamik olarak deforme olmakla kalmaz, aynı zamanda harici uyarılar üzerine oksijen (O2) üretir. 4D Print (4D Baskı) ile üretilen solunum aktuatörleri, şişme-büzülme ile (rehidrasyon-dehidrasyon) oluşturmaya başlar, böylece bükme kuvveti oluşturur.
Klasik çift katmanlı asimetrik yapı, belirgin bir deformasyon derecesi oluşturmak için kuvveti artırabilir. Şekil değiştirme ve özelliklerinin yanı sıra, katalaz benzeri özelliğe sahip nanotilakoid, H2O2 ilavesiyle O2 oluşumu için de uygulanabilir. Böylece, şekil değiştiren 4D teknolojisi ile üretilmiş aktüatör, biyolojik sistemleri taklit eden hem nefes alma hem de şekil değiştirme yeteneklerini elde etmiş olmaktadır.
4D Print (4D Baskı) Almak ve Diğer Detaylar İçin Bize Ulaşın!
Bize Yazın
info@3d3teknoloji.com adresine mail atın.
Müşteri Hizmetleri
0850 305 25 75 numaralı telefondan bize ulaşın.