Comment un nez de chien imprimé en 3d aide la médecine ?

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Un article publié ce mois-ci dans une revue académique relate les expériences avec le nez de chien artificiel dans le but de comprendre pourquoi cet animal est si doué en détection du cancer de la peau grâce à l’odeur, et de mieux exploiter cette capacité dans le monde réel.

 

Qu’est-ce qu’un nez de chien a de si spécial ?

Les chiens ont un sens supérieur de l’odorat, c’est la raison pour laquelle ils sont utilisés pour détecter les stupéfiants, et d’autres substances illégales ou dangereuses. Cette capacité est liée aux animaux ayant 40 fois plus de récepteurs olfactifs que les humains. Alors que les dispositifs de détection de vapeur peuvent rivaliser, ils n’ont pas réussi à reproduire la façon dont les chiens expirent. En plus d’avoir plus de récepteurs de l’odorat, les chiens ont également un avantage dans la façon dont ils expirent et respirent l’air. Cette idée est illustrée ci-dessus avec les images en mouvement représentant le flux d’air se déplaçant vers et à partir du museau de l’animal.

Les chercheurs 3D ont imprimé un nez de Golden Retriever afin de comprendre ce qui rend le chien si bon dans ce domaine. En utilisant un système optique de Schlieren pour évaluer l’écoulement d’air du reniflement d’un chien, ils ont vu comment les narines du chien sont alignées afin de diriger le flux d’air loin de leur corps pour attirer un nouvel air frais. Une observation intéressante est que les conceptions optimisées par topologie semblent souvent refléter des modèles observés dans la nature, s’éloignant du design minimaliste ou classique et vers une fusion futuriste de la science et de la nature. Les chercheurs de GeorgiaTECH s’étaient déjà inspirés de la nature lorsqu’ils ont utilisé l’impression 3D pour reproduire les propriétés adhésives de la langue d’un chat.

 

Comment ce nez imprimé en 3D va-t-il aider la médecine ?

Après avoir évalué le nez grâce au modèle imprimé en 3D, l’équipe a imprimé les narines de la même manière et les a ajoutées aux détecteurs de vapeur. Cela a amélioré les détecteurs de façon spectaculaire, jusqu’à un facteur de 18. Selon l’équipe du NIST, cette technologie aura une grande variété d’impact, y compris sur la détection d’explosifs et peut-être même sur la détection de maladies telles que le cancer. Ils pensent que cette percée améliorera les futurs scanners à vapeur, avec des prototypes déjà en cours. Ceux-ci seront ajoutés aux scanners existants pour améliorer leur fonctionnalité.

 

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