3D打印智能拭子用于COVID-19检测

由于其独特的收缩设计，它为被测试者提供了更高水平的舒适度，并有助于解决未来几个月可能出现的棉签短缺问题，因为它可以按需打印。工程学院的阿伦·阿朱南博士、约翰·罗宾逊博士、艾哈迈德·巴鲁塔吉博士和苏海布·扎西德博士组成的研究小组首次研制出了适用于所有鼻咽部(鼻子后面的上半部分)的统一尺寸的鼻咽。拭子使用力学元材料的概念。这使得3D打印的智能棉签能够在鼻腔中穿行，而对周围组织的压力明显降低。

诊断的新型冠状病毒肺炎目前正在通过一种依赖于鼻咽拭子的测试来确认。许多国家目前正面临这种棉签短缺，由于检测增加以及全球对第二波COVID-19疫情的担忧，这种短缺在未来几个月将变得更加严重。此外，它们不能用更常见的材料，如棉花和木材，因为它们不会影响采集的样本的核糖核酸(RNA)。

全球棉签短缺促使该团队专注于通过3D打印技术制造鼻咽棉签的潜力新利18官方工程实验室。Formlabs GmbH还为打印测试样品提供了支持。

“这项研究是开启开放和合作过程的第一步，利用数字化制造和元材料的原理，大幅改善鼻咽拭子的现有概念。“数字化怀孕和3D打印棉签的机会允许结合几何特征，可能会减少患者的不适。在这方面，我们在增材制造和元材料方面的研究专长导致了可在轴向阻力下收缩的生长型鼻咽拭子的开发。这使得棉签能够在鼻腔中穿行，而对周围组织的压力明显降低。”“相比之下，传统材料会在轴向载荷下膨胀，导致周围组织不适和应力。当谈到功能材料的增材制造时，工程学院的一个研究领域是开发3 d印制元材料和元生物材料是本研究的基础。‘Meta’表示材料的特性超越了自然界中常见的东西。”

目前，拭子过程可能非常不舒服，因为拭子必须插入几英寸深。拭子头不能解释鼻腔的变化，增加了儿童和老年人的不适。

用于COVID-19检测的鼻拭子也是专门设计的;它们的末端有一个收集粘液的小刷子，还有一个中空的茎来固定粘液。随着世界各地对COVID-19诊断检测的需求增加，如何扩大这些鼻拭子的生产已成为至关重要的问题。这项研究将公开提供全部数据和设计，以便任何机构或国家能够按需生产它们。

在项目的下一步中，Arjunan博士补充道:“我们现在已经验证了这个概念实验室规模。下一步，我们需要完成广泛的机械和生物特性的拭子，以确保安全。这些数据将用于进一步加强拭子设计，并优化3D打印工艺，以实现高效的大规模生产。新利18官方随后将与医疗保健合作伙伴合作进行拭子收集的真实世界测试。这项研究可能还需要6个月时间才能在检测中心使用，然而，这种棉签的好处不仅局限于COVID危机，因为这些智能棉签比传统棉签更优越，因为它们显著减少了患者的不适，而且可以按需打印。”