Корона вирус и технологија у Србији: Научници из Крагујевца ће „штампати” респираторе помоћу 3Д штампача

  • Петра Живић
  • ББЦ новинарка
Истраживач Далибор Николић са прототипом 3Д респиратора

Аутор фотографије, УНДП/Миомира Марковић

Потпис испод фотографије,

Истраживач Далибор Николић део је тима Центра за биоинжењеринг Универзитета у Крагујевцу који развија 3Д респиратор

Када је пандемија вируса корона паралисала свет у марту 2020. године, тим научника Центра за биоинжењеринг из Крагујевца почео је да размишља о томе како да направи уређај који је недостајао свуда - респиратор.

Респиратора, медицинских уређаја који обављају функцију дисања када човек не може самостално да дише, на почетку пандемије није било довољно.

Истраживач Далибор Николић ради у Центру за биоинжењеринг Универзитета у Крагујевцу, који је крајем септембра 2020. године представио 3Д штампани респиратор.

Идеју су развили још крајем марта, када је Србија, као и цео свет, стала на почетку пандемије.

„Како је потражња за респираторима расла, а на тржишту није било довољно фирми које су могле да испоруче тражени број, почели смо да радимо на алтернативним решењима", каже Николић за ББЦ на српском.

Нису били једини, каже и додаје да су бројне образовне и научне институције, али и појединци, са почетком пандемије, почели да развијају идејна решења за иновативне респираторе.

Николић објашњава да је тим са којим је радио на развоју идеје имао неколико циљева.

„Први циљ био је да сви делови тог респиратора буду доступни у нашој земљи јер је пандемија на почетку затворила границе, увоз је био тежак и компликован", прича.

Други циљ била је једноставност.

„Желели смо да буде једноставан за израду, да свако, ко има мало техничког знања, може да га склопи", каже.

3Д штампање испунило је трећи циљ - да производња не буде скупа.

„На нашем факултету имамо десет штампача - један може да за један дан произведе готово све делове потребне за респиратор", каже Николић.

Шта је 3Д штампање?

Енциклопедија Британика

3Д штампање су 1993. године патентирали научница Масачусетског технолошког института.

Данас се под 3Д штампањем подразумевају процеси који користе компјутерски дизајн како би се развили тродимензионални компјутерски модели објеката који ће се штампати.

3Д штампом могуће је направити мноштво предмета - од пластичних фигурица и узорака калупа, до челичних делова машина и хируршких импланата од титанијума.

Целокупна апаратура за 3Д штампање толика је да ју је могуће сместити у простор величине кухињског фрижидера.

Далибор Николић, истраживач Центра за биоинжењеринг Универзитета у Крагујевцу

Постоји више решења за 3Д штампање.

Ово које ми користимо је најјефтиније, а функционише тако што контролисана роботска рука или конзола топи пластику и том пластиком црта слој по слој на некој подлози.

3Д штампање је као филовање торте - користи се пластика која је истопљена на одређеној температури, излије се један слој, сачека се да се он охлади и иде се на следећи слој и тако до краја.

Шта је 3Д респиратор произведен у Крагујевцу?

Аутор фотографије, УНДП/Миомира Марковић

Потпис испод фотографије,

Из овог прототипа би крајем године требало да се развије 3Д респиратор

„3Д штампани респиратор је алтернативно, изнуђено решење респиратора", објашњава Николић.

Тим од петоро истраживача Центра за биоинжињеринг искористио је постојећа знања о 3Д респираторима и у сарадњи са медицинским особљем и професорима са Медицинских факултета дошао до новог модела 3Д респиратора.

Николић објашњава да је сарадња са медицинским особљем била најважнија - уз њихову помоћ успели су да отклоне проблеме која су постојећа решења 3Д респиратора имала.

„Сви анестезиолози са којима смо разговарали су нам указали да дотадашња решења имају недостатак и нису примењива", каже Николић.

Један од проблема био је такозвани притисак при издисају у плућима (ПЕП).

„Здрав човек може да издахне сву количину ваздуха коју удахне и онда притисак у плућима буде на нули. Међутим, код ковид пацијената, не дозвољава се да издахну сав ваздух из плућа.

„Идеја је да плућа остану под притиском, отворена, да не испадну трајно из функције", објашњава Николић.

Користећи отворене податке и адаптирајући постојећа решења, тим Центра за биоинжењеринг прионуо је на решавање проблема.

Крајем септембра, представили су прототип 3Д штампаног респиратора.

Иако је за израду потребан модерна технологија, овај респиратор се ослања на знања позната у медицини већ деценијама, објашњава Николић.

„Алтернативни респиратор има историју - рани респиратори, који су се користили пре 20, 30 година, функционисали су по сличном принципу", објашњава Николић.

Два главна дела су балон и мотор - мотор пумпа балон који даље упумпава ваздух.

„Ваздух се пумпа по параметрима које лекар жели - ми смо направили механику и електронику која контролише ту механику", каже Николић.

Како настаје 3Д респиратор?

Аутор фотографије, УНДП/Миомира Марковић

Потпис испод фотографије,

Истраживачи су до сада развили прототип респиратора који ће се до краја 2020. године тестирати како би се проверило да ли је подесан за употребу

Идеју крагујевачког истраживачког тима подржао је програм Уједињених нација за развој (УНДП).

„Наша идеја била је да помогнемо здравственом систему Србије да одговори на непосредну здравствену кризу. Предлог Универзитета у Крагујевцу представили смо донаторима", објашњава Жарко Петровић, вођа тима за развој у УНДП-у.

Новац за развој 3Д респиратора издвојила је Аустријска развојна агенција, додаје.

Међутим, да би почела производња 3Д респиратора, потребно је направити компоненте и тестирати безбедност.

Николићев тим направио је прототип респиратора - то је први корак како би почело тестирање.

„Прва тестирања су на фантом луткама које се користе на медицинским факултетима и на машинама за тестирање респиратора, специфичним машинама које 24 сата мере параметре и показује колико је респиратор безбедан", објашњава Николић.

Следећа фаза тестирања је на животињама.

„То су углавном велике животиње - на сличним медицинским уређајима раније су се испитивале свиње као пандан људима по димензијама плућа", каже.

Николић каже да би последња фаза тестирања требало да 3Д респиратор тестира на ковид пацијентима.

„После тога следе техникалије - почињемо да штампамо", каже.

Када ће 3Д респиратор моћи да се користи у болницима?

Аутор фотографије, Ирфан Личина

Ректор Универзитета у Крагујевцу др Ненад Филиповић објашњава за ББЦ на српском да је процес регулације употребе 3Д респиратора компликован.

Да би се 3Д респиратори нашли у болницама, потребно је одобрење Агенције за лекове и медицинска средства (АЛИМС).

„Респиратори су инвазионо медицинско средство. Потребно је направити клиничку студију, тестирати их на животињама и тек онда иду на одобрење АЛИМС-у", каже Филиповић.

Тестирање на људима уследило би тек након одобрења ове агенције.

Можда ће вас занимати видео о лекарима у Венецуели који су лечили ковид пацијенте без опреме

Потпис испод видеа,

Проблеми здравствених радника у Венецуели током пандемије

Филиповић каже да Универзитет у Крагујевцу већ има искуства у вези са регистрацијом иновативних медицинских средстава.

Истраживачи овог Универзитета од почетка пандемије производе 3Д визире које су, након дозволе Агенције, донирали болницама.

И визири, иако неинвазивна медицинска средства, морали су да прођу контролу АЛИМС-а

„Били смо у обавези да пошаљемо писмо Агенцији за лекове и медицинска средства да добијемо одобрење да можемо да донирамо болницама", објашњава Филиповић.

Иако ће процес регистрације бити компликованији, Филиповић је уверен да ће све проћи у најбољем реду.

„Ми као инжењери видимо проблем са техничке стране - шта је потребно технички обезбедити какоа бисмо направили 3Д респиратор, а суштина је да видимо на који начин можемо да помогнемо људима којима је помоћ најпотребнија за време пандемије".

Пратите нас на Фејсбуку и Твитеру. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на bbcnasrpskom@bbc.co.uk