L'innovation à l'Université de Louisville impliquant plusieurs départements de l'université a conduit à une solution prometteuse pour la pénurie d'écouvillons dans les kits de test COVID-19. En réponse à une demande du Commonwealth du Kentucky, L'Institut des sciences et technologies de fabrication additive de l'UofL (AMIST), avec les professeurs et les étudiants des écoles de médecine dentaire, L'ingénierie et la médecine ont créé un écouvillon imprimé en 3D fait d'un matériau en résine souple.

"Cet effort s'ajoute à la liste de notre réponse pendant la pandémie, y compris les écrans faciaux imprimés en 3D, respirateurs et ventilateurs étant fabriqués grâce à l'expertise de notre institut. Nous espérons que notre travail fournira les outils nécessaires pour le Kentucky, ainsi que nos établissements de santé locaux, " a déclaré Ed Tackett, directeur du développement de la main-d'œuvre chez AMIST, qui fait partie de la J.B. Speed ​​School of Engineering.

L'École de médecine dentaire exploite un laboratoire d'impression 3D utilisé dans la fabrication prosthodontique d'implants dentaires, couronnes et même les os de la mâchoire.

Gerald "Jerry" T. Grant, DMD, MME, est doyen adjoint par intérim des technologies avancées et de l'innovation à l'École de médecine dentaire, et directeur associé chez AMIST. Il a collaboré avec des partenaires commerciaux Envisiontech sur une résine pour répondre aux exigences matérielles de l'écouvillon, et NewPro3D pour aider à développer un temps d'impression plus rapide. L'objectif de Grant est d'imprimer 385 écouvillons en moins d'une heure, puis mettre les processus de fabrication à la disposition des entreprises de l'État pour une production à grande échelle.

Grant apporte une richesse de connaissances de son expérience militaire où il a développé le 3-D Medical Applications Center au Walter Reed National Medical Center, Bethesda, fournir un soutien aux commandes médicales et dentaires dans la conception numérique et l'impression 3D dans la reconstruction et les dispositifs personnalisés du patient.

Il compare le besoin urgent d'articles tels que des écrans faciaux et des écouvillons aux problèmes auxquels il a été confronté dans l'armée.

« Le nombre de blessures ne pouvait pas être traité avec les méthodes de fabrication conventionnelles et nous avons dû développer une solution numérique pour concevoir, et éventuellement une solution d'impression directe à fabriquer.

"L'impression 3D peut offrir une opportunité unique de répondre à des besoins urgents - c'est la raison pour laquelle je suis venu à l'UofL pour travailler avec des équipes d'ingénieurs, médecins, dentistes, artistes et autres pour faire face à des situations semblables à celles que nous connaissons actuellement, " dit Grant.

Grant a déclaré que les étudiants et les résidents en prosthodontie ont grandement contribué au succès du projet.

Justin Gilham, Étudiant de premier cycle en génie mécanique à la J.B. Speed ​​School of Engineering et membre de la coopérative AMIST, travaillé en étroite collaboration avec Tackett et Grant sur la conception.

« Une fois la conception terminée, Je l'ai envoyé à Ed Tackett et au Dr Grant pour qu'ils l'impriment. Avec leurs commentaires, Je pourrais changer ma conception en quelques minutes et avoir un nouvel écouvillon prêt à être testé. En quelques jours seulement, nous sommes passés par de nombreux modèles que nous pouvions ensuite tester et modifier presque immédiatement, " a déclaré Gillham.

Georges Pantalos, Doctorat., professeur, Service de Chirurgie Cardiovasculaire et Thoracique, et professeur, Département de génie biomédical, stérilisé et testé les écouvillons à l'UofL Cardiovascular Innovation Institute, s'assurer qu'ils pourraient absorber suffisamment de matière en solution pour être viables.

Les étudiantes en bio-ingénierie Sienna Shacklette et Clara Jones travaillent sous la direction de Pantalos pour assembler des kits de test COVID-19. La semaine dernière, ils ont compilé plus de 700 kits qui comprenaient des sacs d'échantillons à risque biologique, Étiquettes, flacons d'échantillons remplis de milieu de transport viral, et les écouvillons disponibles dans le commerce qui sont rares. Les kits ont été immédiatement envoyés dans tout le Kentucky pour tester les individus pour COVID-19.

Shacklette et Jones ont également préparé des kits de test avec des écouvillons imprimés en 3D qui seront utilisés dans un essai clinique de validation mené en collaboration avec Forest Arnold, FAIRE, MSc, professeur agrégé, Division des maladies infectieuses, et UofL Health—épidémiologiste de l'hôpital de l'UofL.

"Bien que nous soyons limités par le nombre d'écouvillons disponibles, nous ne sommes pas limités par l'effort enthousiaste de nos étudiants, ", a déclaré Pantalos.

Grant a déclaré qu'il était étonné de la réactivité de toutes les personnes impliquées dans le projet.

"Nous avons pu faire évoluer un projet en un peu plus d'une semaine vers d'éventuels essais patients, quelque chose qui aurait normalement été un processus beaucoup plus long. Le développement de cet écouvillon profitera aux habitants du Kentucky car l'accès à l'approvisionnement en écouvillons commerciaux reste insuffisant, et une solution pour permettre des tests plus rapides devient impérative, " il a dit.

Les essais cliniques des écouvillons imprimés en 3D devraient commencer d'ici la fin de cette semaine. Avec des résultats favorables, on s'attend à ce qu'ils soient prêts à être largement utilisés dès le début du mois de mai.