A inovação na Universidade de Louisville envolvendo vários departamentos da universidade levou a uma solução promissora para a falta de cotonetes nos kits de teste COVID-19. Em resposta a um pedido da Comunidade de Kentucky, Instituto de Ciência e Tecnologia de Fabricação de Aditivos da UofL (AMIST), junto com professores e alunos das Faculdades de Odontologia, A Engenharia e a Medicina criaram um cotonete impresso em 3-D feito de um material de resina flexível.

"Este esforço adiciona à lista de nossa resposta durante a pandemia, incluindo protetores faciais impressos em 3D, respiradores e ventiladores sendo fabricados com a experiência de nosso instituto. Esperamos que nosso trabalho forneça as ferramentas necessárias para Kentucky, bem como nossas instalações de saúde locais, "disse Ed Tackett, diretor de desenvolvimento da força de trabalho da AMIST, que faz parte da J.B. Speed ​​School of Engineering.

A Faculdade de Odontologia opera um laboratório de impressão 3D usado na fabricação de próteses de implantes dentários, coroas e até ossos da mandíbula.

Gerald "Jerry" T. Grant, DMD, EM, é vice-reitor interino de Tecnologias Avançadas e Inovação da Faculdade de Odontologia, e diretor associado da AMIST. Ele colaborou com os parceiros de negócios Envisiontech em uma resina para atender aos requisitos de material para o cotonete, e NewPro3D para ajudar a desenvolver um tempo de impressão mais rápido. A meta de Grant é imprimir 385 cotonetes em menos de uma hora, e depois disponibilizar os processos de manufatura para empresas do estado para produção em larga escala.

Grant traz uma riqueza de conhecimentos de sua experiência militar, onde desenvolveu o 3-D Medical Applications Center no Walter Reed National Medical Center, Bethesda, fornecendo suporte a comandos médicos e odontológicos em design digital e impressão 3-D em dispositivos e reconstrução personalizados de pacientes.

Ele compara a necessidade urgente de itens como protetores faciais e cotonetes com os problemas que enfrentou nas forças armadas.

"O número de lesões não pôde ser resolvido com os métodos convencionais de fabricação e tivemos que desenvolver uma solução digital para projetar, e, eventualmente, uma solução de impressão direta para fabricar.

"A impressão 3-D pode fornecer uma oportunidade única para atender às necessidades urgentes - esta é a razão pela qual vim para a UofL para trabalhar com equipes de engenheiros, médicos, Dentistas, artistas e outros para lidar com situações muito semelhantes às que temos agora, "Grant disse.

Grant disse que estudantes e residentes de prótese dentária têm contribuído significativamente para o sucesso do projeto.

Justin Gillham, J.B. Speed ​​School of Engineering, estudante de graduação em engenharia mecânica e membro da AMIST co-op, trabalhou em estreita colaboração com Tackett e Grant no design.

"Assim que concluí o design, Mandei para Ed Tackett e Dr. Grant imprimir. Com o feedback deles, Eu poderia mudar meu design em minutos e ter um novo cotonete pronto para ser testado. Em apenas alguns dias, passamos por muitos projetos que pudemos testar e alterar quase imediatamente, "Gillham disse.

George Pantalos, Ph.D., professor, Departamento de Cirurgia Cardiovascular e Torácica, e professor, Departamento de Engenharia Biomédica, esterilizou e testou os cotonetes no UofL Cardiovascular Innovation Institute, garantindo que eles pudessem absorver material de solução suficiente para serem viáveis.

Os estudantes de bioengenharia Sienna Shacklette e Clara Jones estão trabalhando sob a direção de Pantalos para montar os kits de teste COVID-19. Na semana passada, eles compilaram mais de 700 kits que incluíam sacos para amostras de risco biológico, rótulos, frascos de amostra preenchidos com meio de transporte viral, e cotonetes disponíveis comercialmente que são escassos. Os kits foram enviados imediatamente para todo Kentucky para testar indivíduos para COVID-19.

Shacklette e Jones também prepararam kits de teste com cotonetes impressos em 3D que serão usados ​​em um ensaio clínico de validação a ser conduzido em colaboração com Forest Arnold, FAZ, MSc, professor adjunto, Divisão de Doenças Infecciosas, e UofL Health - epidemiologista do UofL Hospital.

"Embora sejamos limitados pelo número de cotonetes disponíveis, não somos limitados pelo esforço entusiástico de nossos alunos, "Disse Pantalos.

Grant disse que está surpreso com a capacidade de resposta de todos os envolvidos no projeto.

"Conseguimos mover um projeto em pouco mais de uma semana para possíveis testes com pacientes, algo que normalmente teria sido um processo muito mais longo. O desenvolvimento deste esfregaço irá beneficiar a população de Kentucky, uma vez que o acesso ao fornecimento de esfregaços comerciais continua inadequado, e uma solução para permitir testes mais oportunos torna-se imperativa, " ele disse.

Os ensaios clínicos com os cotonetes impressos em 3D devem começar no final desta semana. Com resultados favoráveis, prevê-se que estarão amplamente disponíveis para uso já no início de maio.