Tədqiqatçılar ortopedik müalicələri gücləndirmək məqsədi daşıyan maşın öyrənməsi və 3D çapdan istifadə edərək, sümük kimi sintetik material hazırlayıblar . Bu yeni material potensial olaraq ənənəvi cərrahi üsulları əvəz edə, fəsadları azalda və sağalmanı yaxşılaşdıra bilər.

Qeyri-müntəzəm arxitekturalarına baxmayaraq, sümüklər və quş lələkləri kimi təbii materiallar fiziki stressin paylanmasına son dərəcə səmərəli yanaşmaya malikdir. Bununla belə, stress modulyasiyası və onların strukturları arasında dəqiq əlaqə uzun müddətdir ki, elm adamlarından yayınıb. Bu yaxınlarda apardıqları araşdırmada tədqiqatçılar maşın öyrənməsi, optimallaşdırma, 3D çap və stress təcrübələrindən istifadə edərək, bud sümüyünün ortopedik bərpası üçün insan sümüyünün funksiyalarını təkrarlayan və bu mürəkkəb əlaqəyə dair fikirləri ortaya qoyan material hazırladılar.

İllinoys Urbana-Champaign Universitetinin tədqiqatçıları sınıq insan bud sümüyünün sintetik modelinə əlavə edilmiş yeni bio-ruhlandırılmış materialın 3D çap olunmuş qatran prototipini nümayiş etdirirlər. Kredit: Fred Zwicky

Ortopedik Təmirdə İnnovativ Yanaşmalar

Tədqiqata İllinoys Urbana-Champaign Universitetinin mülki və ətraf mühit mühəndisliyi professoru Shelly Zhang, aspirant Yingqi Jia və Pekin Universitetinin professoru Ke Liu rəhbərlik edirdi. Onların Nature Communications -da dərc olunan işi , sümüyü təqlid edən material hazırlamaq üçün tam idarə olunan hesablama çərçivəsindən istifadə edən ortopedik təmirə yenilikçi yanaşma təqdim edir.

“Biz material bazası ilə başladıq və virtual material yaratmaq üçün virtual böyümə stimulyatoru və maşın öyrənmə alqoritmlərindən istifadə etdik, sonra onun strukturu ilə fiziki xassələri arasındakı əlaqəni öyrəndik” dedi Zhang. “Bu işi keçmiş tədqiqatlardan fərqləndirən odur ki, biz idarə edə bildiyimiz arxitektura və stress paylanmasını maksimuma çatdırmaq üçün hesablama optimallaşdırma alqoritmini inkişaf etdirərək işləri bir addım daha irəli apardıq.”

Laboratoriyada Zhang komandası 3D çapdan istifadə edərək yeni bio-ruhlanmış materialın tam miqyaslı qatran prototipini hazırladı və onu qırıq insan bud sümüyünün sintetik modelinə yapışdırdı.