4D tryckta Bifurcated Stents med kirigami-inspirerade strukturer

Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Med hjälp av en 3D-skrivare, en form minne polymer glödtråden extruderad för att bilda en grenad tubulär struktur. Konstruktionen är mönstrad och formad så att den kan ingå i en kompakt form när den är hopfälld och sedan återgå till sin bildade form när den värms upp.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Kim, D., Kim, T., Lee, Y. G. 4D Printed Bifurcated Stents with Kirigami-Inspired Structures. J. Vis. Exp. (149), e59746, doi:10.3791/59746 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Förgrenade fartyg, vanligtvis i form av bokstaven "Y," kan begränsas eller blockeras, vilket resulterar i allvarliga hälsoproblem. Bifurcated stent, som är ihåliga i det inre och utvärtes formad till förgrenade fartyg, kirurgiskt införas inne i förgrenade fartyg, fungera som en stödjande struktur så att kroppsvätskor kan fritt resa genom det inre av stent utan hindras av de trånga eller blockerade fartygen. För en tvåspetsnitar stent som ska sättas in på målplatsen, det måste injiceras inne i kärlet och resa inom fartyget för att nå målplatsen. Fartygets diameter är mycket mindre än den avgränsande sfär av tvåspetsnitar stent; Således krävs en teknik så att den tvåspetsnitar stent är tillräckligt liten för att resa genom fartyget och expanderar på riktade förgrenade fartyget. Dessa två motstridiga villkor, som är tillräckligt små för att passera och tillräckligt stora för att strukturellt stödja trånga passager, är oerhört svårt att tillfredsställa samtidigt. Vi använder två tekniker för att uppfylla ovanstående krav. Först på den materiella sidan, en form minne polymer (SMP) används för att själv initiera formförändringar från små till stora, det vill, är små när de sätts in och blir stora på målplatsen. För det andra, på design sidan, ett kirigami mönster används för att vika förgrenade rören i ett enda rör med en mindre diameter. De presenterade teknikerna kan användas för att konstruera strukturer som kan packas under transporten och återgå till sin funktionellt skickliga form när den aktiveras. Även om vårt arbete är inriktat på medicinska stent, biokompatibilitet frågor måste lösas innan faktisk klinisk användning.

Introduction

Stents används för att vidga trånga eller genom passager i människor, såsom blodkärl och luftvägarna. Stents är rörformiga strukturer som liknar passager och mekaniskt stödja passager från ytterligare kollapsande. Typiskt, självexpanderande metall stent (SEMS) är allmänt antagna. Dessa stent är tillverkade av legeringar som består av kobolt-krom (rostfrittstål) och nickel-Titan (nitinol)1,2. Nackdelen med metall stent är att trycknekros kan existera där metalltrådar av stent kommer i kontakt med levande vävnader och stent påverkas. Dessutom kan kärlen i kroppen vara oregelbundet formade och är mycket mer komplexa än enkla tubulära strukturer. I synnerhet, det finns många specialiserade kliniska procedurer för att installera stent i Grenade lumen. I en Y-formad lumen, två cylindriska stent sätts samtidigt och sammanfogas på en gren3. För varje ytterligare gren måste ytterligare ett kirurgiskt ingrepp utföras. Förfarandet kräver specialutbildade läkare, och införandet är extremt utmanande på grund av de utskjutande dragen i de förgrenade Stents.

Komplexiteten i formen av tvåspetsnitar stent gör det ett mycket lämpligt mål för 3D-utskrifter. Konventionella stent är massproducerade i standardiserade storlekar och former. Med hjälp av 3D-Printing Fabrication metodik, är det möjligt att anpassa formen på stent för varje patient. Eftersom former görs genom att upprepade gånger lägga lager-för-lager av de sektions former av målobjektet, i teorin, kan denna metod användas för att tillverka delar av någon form och storlek. Konventionella stent är mestadels cylindriska i form. Men, mänskliga fartyg har grenar, och diametrarna förändras längs rören. Med den föreslagna metoden kan alla dessa variationer i former och storlekar tillgodoses. Dessutom, även om inte visat, de använda materialen kan också förändras inom en enda stent. Vi kan till exempel använda styvare material där det behövs stöd och mjukare material där det krävs mer flexibilitet.

Den form föränderliga krav på tvåspetsnitar stent kräver 4D utskrift, nämligen 3D-utskrifter med ytterligare övervägande av tid. 3D tryckta strukturer som bildas med hjälp av specialiserade material kan programmeras att ändra sin form genom en extern stimulering, såsom värme. Omvandlingen är självförsörjande och kräver inga externa strömkällor. Ett speciellt material som lämpar sig för 4D-utskrifter är ettSMP4,5,6,7,8,9, som uppvisar form minneseffekter när de utsätts för material-specifik utlösande glasövergångstemperatur. Vid denna temperatur blir segmenten mjuka så att strukturen återgår till sin ursprungliga form. Efter att strukturen är 3D tryckt, värms den till en temperatur något över glas övergångstemperaturen. På denna punkt blir strukturen mjuk, och vi kan deformera formen genom att tillämpa krafter. Samtidigt bibehålla de tillämpade krafterna, är strukturen svalnat, blir härdad och behåller sin deformerade form, även efter de tillämpade krafterna avlägsnas. Därefter, i slutskedet, när strukturen måste återgå till sin ursprungliga form, såsom den tidpunkt då strukturen når målplatsen, värme levereras så att strukturen når sin glasövergångstemperatur. Slutligen återgår strukturen till dess memorerade ursprungliga form. Figur 1 illustrerar de olika etapperna som tidigare förklarats. SMPs kan lätt sträckas, och det finns några SMPs som är biokompatibla och biologiskt nedbrytbara9,10. Det finns många användningsområden för SMPs i området medicin9,10, och stent11,12 är en av dem.

Mönstren för stent och Folding design följa den japanska papper skärande design kallas "kirigami." Denna process liknar den välkända pappersvikning teknik som kallas "origami," men skillnaden är att förutom att vika, skärning av papper är också tillåtet i konstruktionen. Denna teknik har använts i konst och har också tillämpats i tekniska tillämpningar2,3,13,14. Kort sagt, kan kirigami användas för att omvandla en planar struktur till en tredimensionell struktur genom att tillämpa styrkor på särskilt utformade fläckar. I våra konstruktionskrav måste stenten vara en enkel cylindrisk form när den sätts in i banorna, och cylindern bör dela sig längs dess längd där varje halva ska utvecklas till en helt cylindrisk form vid det riktade förgrenade kärlet. Lösningen ligger i det faktum att de viktigaste fartyget och sido grenarna viks in i en enda cylinder så att sido grenarna inte kommer att störa väggarna i kärlen under införandet. Den utfällbara kommando signalen kommer från ökningen av omgivningstemperaturen över SMP-glasets övergångstemperatur. Dessutom kommer vikningen utföras utanför patientens kropp genom att mjuka upp 3D tryckta tvåspetsnitar stent och vika sidan grenen i huvudkärlet.

Konventionella metoder krävde införandet av flera cylindriska stent vars antal motsvarar antalet grenar. Denna metod var oundviklig eftersom den utskjutande delen av sidan grenar hämmade väggarna i vägarna och gjorde det omöjligt att föra in en komplett tvåspetsnitar stent i sin helhet. Med hjälp av kirigami struktur och 4D utskrift kan ovanstående problem lösas. Detta protokoll visar också visualisering av effektiviteten i den föreslagna metoden med hjälp av en modell av silikon fartyg fabricerade efter formen av blodkärlen. Genom denna mock-up, effektiviteten av den föreslagna uppfinningen under insättningsprocessen och ytterligare möjligheter till nya tillämpningar kan ses.

Syftet med detta protokoll är att tydligt beskriva de steg som krävs för att skriva ut ett SMP med hjälp av en FDM-skrivare (smält deposition Modeling). Dessutom, tekniker som deltar i deformering den tryckta tvåspetsnitar stent till vikta tillstånd, införandet av vikta tvåspetsnitar stent till målet platsen, och signalering och utfällning av strukturen till sin ursprungliga form ges i detalj. Demonstrationen av införandet utnyttjar en silikon mock-up av blodkärl. Protokollet ger också de förfaranden som är inblandade i fabricera denna modell med hjälp av en 3D-skrivare och gjutning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. utformning av blodkärlens modell för demonstrationen

  1. Ställ diametern på det proximala huvudkärlet till 25 mm, diametrarna på distala huvudkärlet och sido grenen lika med 22 mm. Ställ in den totala längden på fartygen som är lika med 140 mm. Ställ in längden på det proximala huvudkärlet, distala huvudkärlet och sido grenen till 6 5 mm, 75 mm respektive 65 mm. Hela blodkärlet visas i figur 2 och figur 3.
  2. Skriv ut datormodellen för det förgrenade kärlet med hjälp av en FDM 3D-skrivare. Använd en polykarbonat glödtråden.

2. blodkärl mock-up Fabrication genom gjutning

  1. Skapa en box-formad behållare som kommer att hus den 3D-tryckta delen. Ställ in behållarens dimensioner på 110 x 105 x 70 mm och Använd en akryl plåt.
  2. Med 3D tryckta förgrenade fartyget placeras i mitten av lådan, häll försiktigt silikon inuti behållaren för att minimera bubbelbildningen. Torka flytande silikon och härda den för 36 ~ 48 h.
  3. Ta bort stelnat silikon från behållaren och skär den på mitten för att ta bort den 3D-tryckta delen. Återförena det delade silikonet vid det skurna planet. Den resulterande sammanfogade kroppen är blodkärlens mockup. Slutresultatet visas i figur 4.

3. utformningen av den Grenade stent baserat på kirigami

Obs: storleken på den förgrenade stent är gjord för att snuggly passa in i Y-formad väg av blodkärlets mockup. Interiören är gjord ihålig, och ytan tubulär maskor är utformade för att funktionellt vika och återgå till full vecklade konfiguration.

  1. Designa stammen av tvåspetsnitar stent efter vågiga mönster som liknar konventionella stent. Ställ diametern på stammen till 22 mm och längden på stammen till 38 mm.
  2. Designa de tvåspetsnitar grenarna som en cylinder, som visas i figur 5B. Ställ diametern på grenen till 18 mm och längden på grenen till 34 mm.
  3. Ställ in den totala längden på stent till 72 mm. Den slutliga formen visas i figur 6.

4.3D-utskrifter med SMP glödtrådar

  1. Skriv ut tvåspetsnitar stent i en FDM 3D-skrivare med en SMP filament. Den stora sammansättningen av denna glödtråden är polyuretan. Den kommersiella säljaren tillhandahåller också dessa glödtrådar i form av pellets så att slutanvändaren kan också lägga till ytterligare ämnen för att skräddarsy materialets egenskaper (figur 7).
  2. Använd skivning programvara för modell skivning och för att styra inställningarna för 3D-skrivare. Ställ in extrudertemperaturen till 230 ° c och skrivarens temperatur i rumstemperatur. Ställ in lager höjden till 0,1 mm för att minimera Trapp effekten.
  3. Ställ in utskriftshastigheten till 3 600 mm/min. Ange mängden invändig fyllning i procent till 80%. Inkludera supporter bildandet Undertryckning, vilket behövs eftersom strukturen är ihålig i inredningen. Bild 8 illustrerar utskriftsprocessen.

5. jämna ut ytan

Anmärkning: följande steg krävs eftersom ojämna ytor kan skada kärlen genom nötning.

  1. Ta bort supportrarna med hjälp av fräsar (figur 9A). Supportrarna fästas på inre av stent. När du tar bort stent, iaktta extrem försiktighet för att undvika att riva Stents.
  2. Gnid ytan mot sandpapper (figur 9B) för att ta bort lager linjer, strimmor eller fläckar på den utskrivna ytan. Upprepad polering kan behövas där supportrarna avlägsnas av fräsar.
  3. Måla ytan med en spray på en väl ventilerad plats och bär en personlig mask. Rengör, slipa och torka ytan. Skydda mot översprutning genom att applicera tunna lager av upprepade färger. Använd svarta färger för att förstärka kontrasten mellan silikon kärlets utkast och stent (figur 9C).

6. deformera den tvåspetsnitar stent

  1. Placera de tvåspetsnitar stent i varmt vatten så att temperaturen är över glaset övergångstemperatur. När stent blir mjuknat, tryck ena halvan av grenen mot den andra halvan. Boet en halv inom den andra halvan, som visas i figur 10A.
  2. Vik de två grenarna i en enda cylinder så att den kan färdas genom huvudkärlet. Utför samma kapslings process på den andra grenen. Därefter är cylindrarnas två halvor stängda i en, vilket visas i figur 10B.

7. införande av den tvåspetsnitar stent i kärlen

  1. Fyll en tank med varmt vatten. Ställ in vattentemperaturen till 55-60 ° c. Sänk ned silikon kärlets utkast inuti tanken. Orientera utkast så att huvudkärlet är över och grenarna är under.
  2. Sätt den vikta tvåspetsnitar stent i öppningen av silikon fartyget utkast ovanifrån. Orientera den vikta tvåspetsnitar stent så att dess grenar är mot öppningen. Den vikta tvåspetsnitar stent kommer att börja expandera, och de lägre grenarna kommer att dela så att varje gren kommer att glida mot sin parning väg från bifurkation kärnan i Y-formade fartyg (figur 12).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I detta protokoll visade vi de förfaranden som krävs för att fabricera en tvåspetsnitar stent. Stenten använder en kirigami struktur för att låta tvåspetsnitar stent att vika in i en kompakt cylindrisk slang, som är mycket lämplig för att glida genom de smala vägarna i blodkärlen. SMP gör att den vikta strukturen återgår till sin ursprungliga form när temperaturen når glas övergångstemperaturen. Den ursprungliga formen, 3D tryckt med hjälp av SMP material, överensstämmer nära de förgrenade fartygen. Med andra ord, den inre ytan av de förgrenade fartygen, där den kroppsliga vätskan flödar, kompenseras ytterligare insidan av den föreskrivna tjockleken på fabricerade stent. En solid form skapas mellan den inre ytan och offsetytan. Denna solida form exakt passar fartyget och kan användas som en modell för stent. På grund av SMP förmåga att återvända till sin memorerade form, kommer den vikta strukturen tillbaka till den förformade formen en gång upphettades över dess glasövergångstemperatur. De två förgrenade stent kan lätt formas till halv-cylindriska rör genom att dra nytta av kirigami struktur. De två halvorna av cylindrarna slås samman till en cylinder, och den eniga strukturen har visats glida genom huvudkärlet och nå bifurkation området. För att returnera den vikta strukturen till sin ursprungliga form, utfördes experimentet i ett vatten vid en temperatur på 60 ° c. Det har visats att varje sido gren kommer att dela, och varje gren kommer att gå till dess para ihop fartyg i bifurkation området. Den tvåspetsnitar stent sattes in i Y-formade fartyg som helhet kräver endast en enda operation. Detta är mycket enklare än konventionell drift kräver införanden av varje förgrening stent separat. Dessa resultat visar att det är möjligt att förenkla stent insättnings operationen till en enda operation, medan tidigare stent operationer krävde att antalet införanden av sidan gren stent vara densamma som antalet sida förgrenade blodkärl.

Figure 1
Figur 1 : Form omformnings diagram för SMP. (A) den tryckta formen är den ursprungliga formen. (B) vid upphettning över glas övergångstemperaturen (TG) blir strukturen mjuk. När en kraft appliceras deformeras strukturen till önskad form. C) konstruktionen är fast i en deformerad form genom kylning. (D) när den värms upp igen över glas övergångstemperaturen, genereras en återhämtnings kraft som returnerar deformerad form till dess ursprungliga form. (E) den återvunna formen är densamma som den ursprungliga formen. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2 : Namnen på de delar av ett Y-formade blodkärl visas. Y-formade kärl har ett huvud kärl och en sido kvist. Huvudkärlet består av ett proximalt huvud kärl och ett distalt huvud kärl. Den proximala huvudkärlet är uppdelat i sido kärlet och distala huvudkärlet, som ligger ovanför den tvåspetsnitar kärnan. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3 : Utformningen av blodkärlet. (A) höger sida av det modellerade blodkärlet. Denna sida är utformad som en krok form för att uttrycka den tredimensionella karaktären av ett verkligt blodkärl i människokroppen. (B) frambild av det modellerade blodkärlet. Av det Y-formade blodkärlet enligt figur 2. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4 : Silikon blodkärl mock-up. En container gjord med akryl plattor och 3D tryckta blodkärl modeller används som en form för att skapa denna mock-up. Mock-up gjordes med flytande silikon, som var härdad efter torkning. Den främre vyn (a) och sidovyn (B) visas. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5 : Design av tvåspetsnitar stent grenar med hjälp av kirigami. (A) konstruktionsmässig utformning av stent-grenen. Arket skärs längs den svarta linjen. Därefter appliceras yttre krafter vid de specifika punkterna i angiven riktning, vilket markeras med röda pilar. Den resulterande geometrin för de operationer som beskrivs i A visas till höger, B. Ett plant blad har omvandlats till en tredimensionell tubulär form. (B) utformningen av en tubulär stent baserad på kirigami struktur. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 6
Figur 6 : Den tredimensionella modellen av tvåspetsnitar stent. Stammen använder vågiga mönster ganska likt den konventionella stent designen. De två övre grenarna utnyttja kirigami strukturer. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 7
Figur 7 : SMP filament. Det produceras i en glödtrådsform som är lätt att skriva ut med en kommersiell 3D-skrivare. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 8
Figur 8 : Bild av en 3D tryckt tvåspetsnitar stent med en FDM (smält deposition modellering) 3D-skrivare. Den 3D tryckta tvåspetsnitar stent är ansluten till 3D-skrivarsängen med hjälp av en dubbelsidig limning tejp för att förhindra att produktionen glider. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 9
Figur 9 : Efter bearbetning av det utskrivna 3D-resultatet. (A) avlägsnande av supportrarna. Den tvåspetsnitar stent är ihålig i inredningen och därmed kräver en supporter under 3D-utskrift. Avlägsnandet av supportrarna krävs. B) den tvåspetsnitar stent med supportrarna avlägsnas. Cden tvåspetsnitar stent är spraymålad för att tydligt kontrastera den från silikon vägar. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 10
Figur 10 : Illustration av deformationen och återhämtnings formen hos den tvåspetsnitar stent. (A) stent värms upp för att göra den formbar. Därefter används krafter för att vika grenarna till en halv cylindrisk form. (B) halv cylindriska former kombineras till en enda tubulär struktur. De fällbara förfarande stegen är från vänster till höger, och återhämtningsprocessen är baksidan av vikningen, som sker från höger till vänster. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 11
Figur 11 : Den ursprungliga och deformerade tillstånd av tvåspetsnitar stent. Observera den deformerade formen är formen på en cylinder och kan enkelt sättas in i stammen delen av blodkärlen. När den kompakt vikts formen värms upp över glas övergångstemperaturen återgår formen till sin ursprungliga tvåspetsnitar form. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 12
Figur 12 : Den tid förfallna skott av återhämta förfaranden av vikta stent in i Grenade blodkärlen visas. A) de processuella stegen när den tvåspetsnitar stent sätts in i de Y-formade kärlen visas. Initialt sätts ett enda cylindriskt rör in. Den insatta röret börjar dela en gång nå den tvåspetsnitar kärnan och återgår till sin vecklade ursprungliga form. (B) de tidsinställda bilderna av experimentet. Den övre vänstra visar införandet av det vikta röret i öppningen stammen av fartyget. Det övre högra visar uppdelningen av den insatta stenten på den tvåspetsnitar kärna ur. Den nedersta raden visar återhämtningen av stent och den exakta passformen för den slutliga tvåspetsnitar stent som perfekt passar morfologin av inriktningen blodkärl. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Supplementary Figure 1
Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil.

Supplementary Figure 2
Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil.
Kompletterande filer. Modell av fartygs modellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Stent används ofta för att rensa de igensatta inre vägar såsom blodkärlen och luftvägarna hos patienter. Kirurgisk drift av insättande stent kräver noggrann bedömning av patientens sjukdom och mänskliga anatomiska egenskaper. Fartygets form är komplicerad och det finns olika förgrenade förhållanden. Standard stent operativa procedurer är dock baserade på massproducerade stent med standardstorlekar. I detta protokoll, vi visade hur man personligen skräddarsy tillverkningen av stent baserat på exakt geometri av blodkärlen. På så sätt designade vi stenten så att interiören är gjord ihålig och ytan rörformiga maskor kommer att vika och återgå till full vecklade konfiguration när den är aktiverad. Vi har riktade tvåspetsnitar stent, som vanligtvis används under operationer med flera antal tubulär stent. Utformningen av våra tvåspetsnitar stent utförs i sin helhet, och en enda operation krävs oavsett hur komplexa och hur många grenar finns i de förgrenade fartygen. Den viktiga möjliggörande teknik som vi har använt för att lösa problemet är SMP. Förmågan hos strukturen att återvända till sin ursprungliga form förväntas, så styrkor utövas för att förhindra de utökade vägar från Re-kontraktion.

En annan viktig idé är användningen av en kirigami struktur. Den svåraste delen är hur man kan krympa Y-formade grenar i ett kompakt cylindriskt rör. Detta problem har lösts med hjälp av en kirigami struktur. Varje gren viks till hälften cylindrar och sedan slås samman.

Vi hittade en optimal temperatur på 220-230 ° c för att memorera den tvåspetsnitar stent form. Baserat på detta faktum var extrudern temperaturen satt till 230 ° c. När temperaturen var inställd över denna temperatur, var noggrannheten av formen äventyras. När temperaturen är inställd under denna temperatur, SMP igensatt 3D-skrivare munstycket. Om olika material används, då extrudern temperaturen bör justeras. Temperaturen på skrivarens säng var inställd i rumstemperatur. Vi upplevde oönskad deformation av strukturen när skrivarens sängs temperatur satt högre. Dessutom rekommenderas att invändig fyllning är inställd på över 70%. Det rekommenderas att undvika eller minimera generering av supportrar, eftersom de kommer att införa ytterligare postprocessing bördor.

Glas övergångstemperaturen för SMP som användes var 55 ° c, och uppmjukningen av den tryckta strukturen inträffade över denna temperatur. När vikning den tryckta tvåspetsnitar stent, vi nedsänkt hela strukturen i ett vatten uppvärmt bad ovanför denna temperatur. När olika SMPs används, bör man först hitta glas temperaturen i det särskilda materialet. Återvinnings egenskaperna hos andra temperaturer kan hittas i Kim och Lee15, där snabbare svar visades för högre temperaturer.

Vi använde en FDM 3D-skrivare för att fabricera tvåspetsnitar stent. Storleken på den producerade stent var för stor för att sättas in i verkliga mänskliga fartyg. Forskarna bör överväga att använda olika typer av 3D-skrivare eller 3D-skrivare med mindre munstycke diametrar. Den senare är tekniskt svårt eftersom SMPs är ofta mycket trögflytande och kommer lätt täppa till munstycket, särskilt när mindre diameter-storlek munstycken används.

Begränsningarna i vårt arbete är följande. Glas övergångstemperaturen var för hög för att användas inuti patienter. Dessutom har detta material inte visat sig vara biokompatibelt. Det är också att föredra att stent vara biologiskt nedbrytbart när fartyget inte längre behöver stent för att stödja den från att kollapsa. Dessa problem kan lösas med hjälp av andra typer av SMPs och ytterligare omfattande levande experiment.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av Institute of information & kommunikationsteknik planering och utvärdering (IITP) bidrag som finansieras av den koreanska regeringen (MSIT) (nr 2018-0-01290, utvecklingen av en öppen dataset och kognitiv bearbetningsteknik för erkännande av funktioner som härrör från ostrukturerade människor (poliser, trafiksäkerhets officerare, fotgängare, etc.) rörelser som används i självkörande bilar) och GIST Research Institute (GRI) bidrag finansieras av GIST i 2019.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fortus380mc Stratasys Fortus 380mc FDM 3D printer for printing blood vessel mock-up
Moment1 3D printer Moment Moment 1 FDM 3D printer for printing bifurcated stent
PC(white) Filament Canister Stratasys PC(white) Filament Canister PC filament for printing blood vessel mock-up
PLM software NX 10.0 Siemens NX 10.0 3D CAD modeling software
Sandpaper DAESUNG CC-600CW Smooting out the surface of the bifurcated stent 
Shape Memory Polymer filament SMP Technologies Inc MM-5520 Shape memory polymer filament
silicon Shinetus KE-1606 silicon for blood vessel mock-up
Simplify3D Simplify3D Simplify3D 4.0.1 Slicing software for model slicing 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Migliavacca, F., et al. Stainless and shape memory alloy coronary stents: a computational study on the interaction with the vascular wall. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 2, (4), 205-217 (2004).
  2. Kuribayashi, K., et al. Self-deployable origami stent grafts as a biomedical application of Ni-rich TiNi shape memory alloy foil. Material Science and Engineering A. 419, 131-137 (2006).
  3. Suwaidi, A. I., et al. Immediate and long-term outcome of intracoronary stent implantation for true bifurcation lesions. Journal of the American College of Cardiology. 35, (4), 929-936 (2000).
  4. Mao, Y., et al. Sequential self-folding structures by 3D printed digital shape memory polymers. Scientific Reports. 5, 13616 (2015).
  5. Ge, Q., Qi, H. J., Dunn, M. L. Active materials by four-dimension printing. Applied Physics Letters. 103, 131901 (2013).
  6. Wu, J., et al. Multi-shape active composites by 3D printing of digital shape memory polymers. Scientific Reports. 6, 24224 (2016).
  7. Chen, S., Zhang, Q., Feng, J. 3D printing of tunable shape memory polymer blends. Journal of Materials Chemistry C. 5, 8361-8365 (2017).
  8. Qi, G., et al. Multimaterial 4D printing with tailorable shape memory polymers. Scientific Reports. 6, 31110 (2016).
  9. Lendlein, A., et al. Biodegradable, elastic shape-memory polymers for potential biomedical applications. Science. 296, 1673-1676 (2002).
  10. Lendlein, A., et al. Shape memory polymers. Angewandte chemie. 41, 2034-2057 (2002).
  11. Baer, G. M., et al. Fabrication and in vitro deployment of a laser-activated shape memory polymer vascular stent. BioMedical Engineering OnLine. 6, 43 (2007).
  12. Wache, H. M., Tartakowska, D. J., Hentrich, A., Wagner, M. H. Development of a polymer stent with shape memory effect as a drug delivery system. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 14, (2), 109-112 (2003).
  13. Shyu, T. C., et al. A kirigami approach to engineering elasticity in nanocomposites through patterned defects. Nature Materials. 14, 785-789 (2015).
  14. Rossiter, J., Sareh, S. Kirigami design and fabrication for biomimetic robotics. Proc. SPIE. 9055, Bioinspiration, Biomimetics, and Bioreplication. 90550G (2014).
  15. Kim, T., Lee, Y. G. Shape transformable bifurcated stents. Scientific Reports. 8, 13911 (2018).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics