MakerLab bliver et knudepunkt for 3D-trykte skalimplantater til skadede kæledyr

Disse dage, du kan 3D-udskrive legetøj, skeletter i fuld størrelse, Halloween masker, kunstprojekter, mekaniske dele og byggesten. Du kan også udskrive skildpadder - eller som MakerLab ved Northern Arizona University's Cline Library gjorde for nylig, implantater til beskadigede skildpaddeskaller for at hjælpe et par lokale kæledyr med at overleve.

Dr. Tereza DeMuth, en dyrlæge på Canyon Pet Hospital, henvendte sig til personalet på Cline Library med hendes dilemma-en skildpadde på 75 kilo, der havde overlevet en bilulykke, men havde to huller i skallen. Venstre åben, Daisy blev udsat for infektion og potentiel skade på rygsøjlen. Hullerne blev bandageret, men de krævede hyppige ændringer, og det var ikke Daisys foretrukne ting. Typisk, proteser til en skildpaddeskal kan koste hundredvis af dollars.

3D-udskrivning, imidlertid, åbnede nogle nye, langt billigere muligheder. Kathleen Schmand, direktør for udvikling og kommunikation for Cline Library, Andrew See, chef for brugertjenester for biblioteket, og kunstprofessor David Van Ness, direktøren for programmet New Media Art, gik til dyrehospitalet for at møde Daisy.

Van Ness lavede laserscanninger af Daisy's ødelagte skalstykker, som producerede en model af samme størrelse og proportioner. Han brugte derefter et program kaldet ZBrush til at røre ved scanninger. Sådan fungerede det i teorien, alligevel. I praksis, der var et par forsøg på at få den rigtige størrelse og et par forskellige scanninger, herunder forsøg på at passe brikkerne på og lære, at de ikke havde alle de manglende stykker til at begynde med.

"Det er virkelig den proces med prototyper - at udskrive det, du tror, ​​vil fungere og derefter faktisk måle det mod virkeligheden og justere det, "Sagde Schmand.

De kiggede på et par forskellige muligheder for at trykke materialer, til sidst bosatte sig på polymælkesyre (PLA), som er bionedbrydeligt, miljøvenligt materiale. Van Ness sagde, at de overvejede chitosan, et materiale lavet af grundede rejer og cricketskaller, som ville have en lignende struktur som skildpaddeskallen. Men det materiale og det nødvendige udstyr er sværere at få, og med deres tidsramme, de valgte PLA, som bruges i alle bibliotekets 3D-printere.

Det vil forringes med tiden, Van Ness sagde, hvilket for kunsten ville kræve en vis indgriben. Da Daisys skalstykker skal udskiftes hvert år eller deromkring, de er mindre bekymrede for materialets levetid.

Omkostningerne til denne protese - omkring $ 20, inklusive de mange udskrifter, de skulle lave.

Alle havde det godt med at komme videre, da Schmand fik endnu en henvisning fra Canyon Pet Hospital. Daisy havde en ny ven, en 1,5 pund Mojave ørkenskildpadde ved navn Tim, der havde mistet en klump skal til en nysgerrig gnavende hvalp, efterlader sin lever udsat.

"Begge skildpadder havde stor risiko for infektion og sepsis og måtte derfor udholde bandageskift hver tredje dag i cirka to måneder, før sårene var rene og sunde nok til at dække med implantater, "Sagde DeMuth.

Van Ness, See og Schmand mødtes med Tims ejer i MakerLab med deres scanningsværktøjer. Dette var sværere at skabe, fordi de ikke scannede et afbrudt stykke, Van Ness sagde, så han måtte blive mere kreativ i designet. Han debatterede ved hjælp af plasticine, et oliebaseret modelleringsler, at forme det nødvendige stykke på Tims skal, scan derefter skulpturen af ​​den og brug den som en base. Det viste sig at være unødvendigt, selvom, som Tims skal helbreder.

"Han har brug for en lille smule rustning, der kan stå i en kortere periode, "Sagde Schmand." Han helbreder i en virkelig hurtig hastighed. "

For alle de involverede mennesker, det er en spændende udvikling. Van Ness, som var konsulent for biblioteket, da de designede Maker Lab, og hvis elever er de hyppigste brugere, ser det som endnu et led, der bygger bro mellem kunst og videnskab, en forbindelse, som han har opbygget sin karriere omkring. Han bruger lige så meget tid med 3D-skulptur, som han gør mere traditionel skulptur, og denne erfaring viser værdien af ​​nye medier for alle slags industrier.

Schmand er begejstret for enhver mulighed for at prøve noget nyt i MakerLab. Professorer har udskrevet kopier af menneskelige knogler fra århundreder siden, hun kender til læger, der har brugt 3D-trykte anatomisk nøjagtige hjerter til at vise pædiatriske patienter, hvad der vil ske under deres operationer, og en elev har udskrevet et blodkar for at beskrive, hvordan en aneurisme ser ud.

”Mulighederne er ubegrænsede, "sagde hun." Du ved bare aldrig, hvad du kan få henvendt dig til for at genskabe eller producere. "

For DeMuth, Det er godt at have endnu et værktøj i sit arsenal til at hjælpe sine patienter med at helbrede.

"I modsætning til humanmedicin, vores dyrepatienter findes i mange forskellige former og størrelser, så at have evnen til at skabe materialer, der er skræddersyet til hvert unikt individ, gør dette til en meget spændende tid at være i dyrlæge, " hun sagde.

Hvad angår Daisy og Tim, begge reagerer godt på behandlingen. Resten af ​​hendes liv, Daisy vil have de to implanterede stykker på sin skal - en lille krybdyrbling, hvis du vil - og hun vil kunne gå hjem og løbe rundt i gården, som hun gjorde før ulykken. (Skildpadder, i modsætning til den almindelige mening, er ikke langsomme. Daisy undslap en gang fra gården.) Mens Tims skal fortsætter med at hele, han vil til sidst miste rollelisten helt.