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  • Proyecto fantasma:Estudiante 3-D imprime el primer ser humano completo para la investigación de la radioterapia

    Durante el año pasado, Meagan Moore, senior de Ingeniería Biológica y Agrícola de LSU, de Baton Rouge, ha estado trabajando para imprimir en 3D el primer “cuerpo humano” de tamaño real para la investigación de radioterapia. Crédito:Ingeniería LSU

    Con solo 1 año, mide 5 pies 1 pulgada y pesa 15 libras. Puede contener 36 galones de agua hasta por 4 1/2 horas. Tiene una cabeza desmontable pero permanece sin rostro. Su nombre es Marie, y no, este no es su perfil en línea.

    Durante el año pasado, Meagan Moore, senior de Ingeniería Biológica y Agrícola de LSU, de Baton Rouge, ha estado trabajando para imprimir en 3D el primer "cuerpo humano" de tamaño real para la investigación de radioterapia. El Proyecto Fantasma, también conocida como Marie, ayudará a probar la exposición a la radiación en un ser humano de tamaño real para determinar el mejor ángulo para la distribución de la dosis.

    "Los fantasmas se han utilizado en la física médica y de la salud durante décadas como sustitutos del tejido humano, ", Dijo Moore." El problema es que la mayoría de los modelos dosimétricos se fabrican actualmente a partir de un estándar en el que las personas de todos los tipos de cuerpo contraen cáncer. Actualmente no existen fantasmas personalizados de cuerpo completo ".

    Mientras que los fantasmas actuales cuestan $ 40, 000, no tienes extremidades, y no representan todos los tipos de cuerpo, Marie representa un cuerpo humano completo que es más realista y solo cuesta $ 500 para crear. Utilizando escaneos 3D de cinco mujeres reales que se obtuvieron del Centro de Investigación Biomédica de Pennington, Moore desarrolló un fantasma femenino realista hecho de bioplástico que se puede llenar con agua para establecer una densidad variable similar a la de un paciente.

    "Específicamente quería trabajar con una mujer porque, en la ciencia, Por lo general, las mujeres no se estudian porque se las considera complejas debido a una variedad de razones, ", Dijo Moore." Quiero una persona con la geometría más compleja ".

    Se necesitaron 136 horas para imprimir Marie en cuatro secciones en la impresora BigRep en Atkinson Hall de LSU. Para conectar las secciones, Moore usó una combinación de saltear, soldadura, y arenado. Incluso usó un martillo y un cincel a veces para quitar trozos de plástico sin dañar a Marie. El principal problema fue averiguar dónde colocar la tubería para medir la dosis. Terminó bajando por la línea media desde la cabeza hasta el suelo pélvico.

    Para probar el fantasma en equipos multimillonarios, Primero se tuvieron que realizar múltiples pruebas de agua. Durante cada prueba, Se vertieron 36 galones de agua en Marie para ver si podía sostener ese peso durante 4 1/2 horas. Moore luego improvisó usando una tubería de PVC para atrapar los "goteos" que salían de algunas áreas.

    "Este proceso siempre me pone nervioso, pero sé que no explotará porque tiene sellador para techos cubriéndolo, "Dijo Moore." La forma en que Marie está formada también ayuda ".

    Antes de la prueba del agua, Marie se cubrió con látex líquido y sellador de techo púrpura para su protección. ¿Por qué sellador morado?

    Dijo Moore. "Resulta que el color coincide con LSU y la Universidad de Washington. También usa sus calcetines LSU antideslizantes".

    Este pasado octubre, Moore llevó a Marie a la Instalación de Ciclotrones Médicos de la Universidad de Washington en Seattle, donde los investigadores estaban interesados ​​en probar la terapia de neutrones rápidos en ella. Este tipo de terapia, una forma especializada y poderosa de radioterapia de haz externo, se usa a menudo para tratar ciertos tumores que son radio-resistentes, lo que significa que son extremadamente difíciles de matar con radioterapia de rayos X.

    "UW y la Universidad de Ciencias y Salud de Oregon se incorporaron al proyecto muy recientemente, "Dijo Moore." Construyeron un ataúd para que Marie fuera enviada. Les di a los trabajadores y manipuladores un informe detallado sobre cómo cuidarla ".

    El viaje de Marie fue realizado por el Director del Programa de Física Médica de LSU y el profesor Wayne Newhauser, quien no solo sirvió como mentor de Moore en el Proyecto Fantasma, pero también conocía a investigadores de la costa oeste que estarían interesados ​​en el proyecto.

    "La idea inicial de todo el proyecto no fue completamente mía, "Dijo Moore." Dr. Becky Carmichael [LSU Communication Across the Curriculum coordinadora de ciencias y entrenadora de oradores de TEDxLSU] le dijo al Dr. Newhauser que debería hablar conmigo. Lo conocí en su charla TED, donde hizo una presentación sobre la impresión 3D y cómo interactúa con la ciencia. Como acababa de empezar a hacer mi propio modelado 3D, Le mostré mis impresiones en 3D. Este proyecto despegó de su trabajo con el cáncer de mama y el modelado computacional.

    "Una de las razones por las que me gusta trabajar con el Dr. Newhauser es que es bueno para encontrar los síes, "Añadió Moore." Eso es lo que impulsa a cada proyecto a existir. No solo tener una idea, pero la acción detrás de la idea. Ese es el tipo de entorno en el que me gusta trabajar donde podemos hacer que algo suceda ".

    Arte y ciencia

    Moore se inscribió en LSU como estudiante de BAE el otoño pasado porque sintió que la disciplina era una plataforma donde podía combinar el arte y la ciencia.

    El Proyecto Fantasma, también conocida como Marie, ayudará a probar la exposición a la radiación en un ser humano de tamaño real para determinar el mejor ángulo para la distribución de la dosis. Crédito:Ingeniería LSU

    "Este proyecto se inició desde la perspectiva del arte, luego se convirtió en ciencia, "dijo Moore, que inicialmente quería hacer una doble especialización en arte y ciencia antes de descubrir BAE. "Me encanta hablar sobre la interfaz entre el arte y la ingeniería porque creo que es realmente importante para mi existencia en el ámbito de la ciencia de muchas maneras".

    El amor de Moore por la ciencia a una edad temprana la inspiró a estudiar investigación en neurociencia en Centenary College en Shreveport durante poco más de un año.

    "Siempre supe que quería hacer ciencia, ", dijo." Estaba haciendo arte con algo de la ciencia que estaba haciendo y finalmente me di cuenta de que solo estaba bailando tap haciendo ingeniería. El entorno de la ingeniería biomédica simplemente se unió, y yo pensé, 'Esto es lo que ya estoy haciendo. Esto es lo que se supone que debo hacer en la vida '.

    "Creé un rol interdisciplinario para mí al tomarme un poco más de tiempo para trabajar en mi título, ", continuó." Puedo trabajar en muchos programas diferentes y usar muchas herramientas. Me encantaría graduarme y seguir adelante. pero aprendo diferente y si puedo compartir el proceso mientras aprendo, esa es una configuración increíble ".

    En cuanto a Marie, cuyo nombre es una combinación de Marie Curie (investigadora de radiación), María Antonieta (cabeza desmontable), y Marie Laveau (simbolismo púrpura), Moore espera que se creen réplicas personalizadas de ella y se utilicen en el campo médico para tratar con mayor precisión a los pacientes con cáncer.

    "Lo que me gustaría ver para este proyecto es la investigación que se utilizará como trabajo fundamental para personalizar los tratamientos contra el cáncer para las personas con tratamientos más complejos, "Dijo Moore." Los niños y los pacientes con cáncer de mama tienen una morfología realmente diferente que suele ser muy difícil de tratar. Encuentro que cuanto más aprendemos sobre cualquier cuerpo, más complejo será. Todavía nos estamos equivocando con la medicina en muchos niveles. Tenemos mucho que aprender."


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