Open-Source 3D-Druck zur Messung der Auswirkungen von Cannabis auf die Lunge
Wissenschaftler der kanadischen McMaster University und der University of Waterloo untersuchten vor Kurzem die Auswirkungen von Cannabis auf die menschliche Lunge mithilfe von 3D-Druck. Dazu entwickelten sie ein Open-Source 3D-gedrucktes Gerät, das wie eine Lunge „atmet“. Das Gerät „atmet“ also Rauch ein, der vom Team zugeführt wird, und dann lassen sich die Folgen beobachten. Bei diesem Gerät handelt es sich um ein In-Vitro-Expositionssystem (IVES), das Fragen über die Legalisierung der Droge zu therapeutischen Zwecken aufwerfen könnte.
Additive Fertigung und Cannabis sind kein neues Duo in der Branche. Viele Forscher und Firmen sind in der Tat an dieser Pflanze interessiert – offensichtlich in einem medizinischen Kontext. Cannabis ist reich an Hanf, der selbst für seine medizinischen Eigenschaften genutzt wird. Man denke zum Beispiel an das Unternehmen Syqe Médical, das dank 3D-Technologien einen medizinischen Cannabis-Inhalator entwickeln konnte, um eine bessere Dosierung zu gewährleisten. Hanf wird manchmal auch in der Zusammensetzung von 3D-Verbunddruckmaterialien verwendet; meist gemischt mit PLA.
Das von den Forschern erdachte System
Dieses Mal versuchte das betreffende Forscherteam, die Auswirkungen des Cannabiskonsums auf unsere Epithelzellen zu verstehen. Diese Zellen sind in all unseren Organen vorhanden und fungieren als Schutzwand, um den Körper vor allen Mikroben von außen abzuschirmen. Die Wissenschaftler erklären, dass sie ein IVES mit einem 3D-Drucker Form 2 von Formlabs entworfen haben. Dieses Gerät hat vier Belichtungskammern, mit zwei Eingängen, vier Ausgängen und vier Kappen. Das Prinzip scheint relativ einfach: Das System atmet den Rauch durch einen der Eingänge ein, verteilt ihn in die vier mit Epithelzellen ausgestatteten Kammern und kommt wieder heraus. Die Forscher erklären, dass sie ihr System mit der Software „Autodesk Inventor“ modelliert und mit einem transparenten Formlabs-Harz gedruckt haben.
Nach der Durchführung mehrerer Tests fand das Team heraus, dass die Epithelzellen, die dem Rauch ausgesetzt waren, in ihrer Autoimmun-Funktion geschädigt waren. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass diese fehlende Barriere für den menschlichen Körper ernsthafte Atemprobleme verursachen kann. Natürlich kann man die schädlichen Auswirkungen des Cannabisrauchens erahnen, aber dieses 3D-gedruckte Gerät könnte noch mehr Erkenntnisse bringen. Momentan sind bestehende In-Vitro-Testmodelle oft teuer, unzuverlässig und ungenau. Mit dem 3D-Druck könnten mehr Labore und Institute tiefergehende Tests durchführen und diese so oft wie nötig wiederholen.
Das in 3D gedruckte Open-Source-Gerät
Die Forscher schlussfolgern: „Die zunehmende weltweite Legalisierung von Cannabis muss mit der Erforschung der möglichen gesundheitlichen Auswirkungen der Lungenexposition kombiniert werden. Das IVES ist ein zugängliches, Open-Source Anzeigesystem, das verwendet werden kann, um verschiedene Arten der Exposition gegenüber Cannabisrauch mit Epithelzellen der menschlichen Atemwege zu modellieren, die unter Kulturbedingungen an der Luft-Flüssigkeits-Schnittstelle gezüchtet werden. “ Die vollständige Studie finden Sie HIER.
*Bildnachweise: InfoCBD
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