Ερευνητές του Πανεπιστημίου «Temple University»  στην Πενσυλβάνια των ΗΠΑ και πιο συγκεκριμένα στην πόλη της Φιλαδέλφειας, ανέπτυξαν και υλοποίησαν μια μοναδική ιδέα. Έναν εντελώς νέο σχεδιασμό χειρουργικής βελόνας. Εμπνεύστηκαν από την ίδια τη φύση, μελετώντας εξονυχιστικά τον μηχανισμό που βρίσκεται στο κεντρί της μέλισσας και την ιδιαίτερη ικανότητά του να διαπερνά αποτελεσματικά το ανθρώπινο δέρμα και τους βιολογικούς ιστούς. Ο σκοπός τους ήταν να καταφέρουν να «αντιγράψουν» τις προεξοχές που βρίσκονται στην επιφάνεια του κεντριού. Η κύρια αιτία που τους οδήγησε σε αυτό ήταν η ανάγκη της εύρεσης ενός τρόπου για να ελαχιστοποιηθούν οι  βλάβες που προκαλούνται στους ευαίσθητους ιστούς, όταν τους διαπερνά μια χειρουργική βελόνα και ταυτόχρονα να επιτευχθεί όσο γίνεται μεγαλύτερη ακρίβεια στη συνολική διαδικασία της επιδερμικής διάτρησης.

3D εκτυπωμένη χειρουργική βελόνα, εμπνευσμένη από το κεντρί της μέλισσας unnamed

Το εγχείρημα διεξήχθη από τον αναπληρωτή καθηγητή μηχανολογίας Parsaoran Hutapea και τον υποψήφιο Διδάκτορα Mohammad Sahlabadi, του Πανεπιστημίου Temple.

3D εκτυπωμένη χειρουργική βελόνα, εμπνευσμένη από το κεντρί της μέλισσας new design for 3d printed surgical needle inspired by honeybees stingers 2

«Σε γενικές γραμμές μια χειρουργική βελόνα θα καμπυλωθεί μέχρι ένα σημείο, ακριβώς λόγω του σχεδιασμού της άκρης της όταν εισάγεται στο δέρμα και διαπερνά τους ιστούς. Ως εκ τούτου, αναπόφευκτα θα παρεκκλίνει από την προγραμματισμένη πορεία της και ενδεχομένως να μην καταφέρει να βρει τον στόχο της, ειδικά σε περιπτώσεις που αφορούν μικροσκοπικούς καρκινικούς όγκους ανάμεσα σε υγιής ιστούς. Με τον νέο σχεδιασμό της 3D εκτυπωμένης εκδοχής της, η καμπύλη είναι πολύ πιο περιορισμένη, αυξάνοντας κατά πολύ το ποσοστό της επιτυχίας. Επίσης καθίσταται πιο εύκολος ο ακριβής χειρισμός της από ειδικούς βραχίονες, ατενίζοντας το μέλλον της ρομποτικής μικρο – χειρουργικής με πολύ μεγαλύτερη σιγουριά.», τόνισε ο Hutapea.

3D εκτυπωμένη χειρουργική βελόνα, εμπνευσμένη από το κεντρί της μέλισσας new design for 3d printed surgical needle inspired by honeybees stingers 3

Το επόμενο στάδιο του εγχειρήματος είναι να επικεντρωθεί η ερευνητική ομάδα στα υλικά που απαιτούνται για την υλοποίηση του σχεδιασμού, με τον βέλτιστο δυνατό τρόπο. Τα 3D εκτυπωμένα πρωτότυπα συντέθηκαν χρησιμοποιώντας ένα  μείγμα πολυμερών, όμως η τελική εκδοχή της βελόνας δεν μπορεί παρά να είναι προϊόν 3D εκτύπωσης μετάλλου. Οι ερευνητές θεωρούν πως ίσως χρειαστεί να περιμένουν κάποιο χρονικό διάστημα για να εξελιχθεί ακόμα περισσότερο η συγκεκριμένη τεχνολογία. Ο βασικός λόγος για την αναμονή αυτή επικεντρώνεται κυρίως στο μικροσκοπικό μέγεθος της χειρουργικής βελόνας (το οποίο είναι μικρότερο του χιλιοστού) σε συνδυασμό με την ιδιομορφία της αναλογίας των διαστάσεών της. Με βάση τους ισχυρισμούς των υπεύθυνων του εγχειρήματος, η επιθυμητή τεχνολογία 3D εκτύπωσης μετάλλου προσδιορίζεται σε έναν χρονικό ορίζοντα που κυμαίνεται στα δύο με τρία χρόνια από σήμερα.