Name: rapid and low-cost prototyping of medical devices using 3d printed molds for liquid injection molding
Uploaded: 2014-06-27T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rapid and Low-cost Prototyping of Medical Devices Using 3D Printed Molds for Liquid Injection Molding at JoVE.com

The authors thank Sungwon Lim for intellectual contributions to device and mold design as well as Jambu Jambulingam and Rebecca Grossman-Kahn for creating intravaginal silicone probes using this process. This work is supported by the Bill and Melinda Gates Foundation, the Vodafone Americas Foundation, and the FDA (2P50FD003793).

يصف هذا البروتوكول استخدام المصطلحات وميزات معينة في البرنامج سوليدووركس المستخدمة لتصميم قالب وخطوات الإنتاج، على الرغم من حزم البرامج الأخرى يمكن أيضا أن تستخدم لتحقيق نفس النتيجة. 1. تصميم القالب والإنتاج <ol style=";text-align:right;dire...

<ol>
	<li>Painter, P. C., Coleman, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Essentials of Polymer Science and Engineering. DEStech Publications. , (2009).</li><li>Rosato, D. V., Rosato, M. G., Schott, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+Injection+Molding.">Reaction Injection Molding.</a> Plastics Technology Handbook - Volume. 2, 103-139 (2010).</li><li>Cybulski, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plastic Conversion Process: A Concise and Applied Guide. , (2009).</li><li>Ortiz, H. e. r. n. &. #. 2. 2. 5. ;. n. d. e. z., J, T., Osswald, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+processing+of+silicone+rubber:+Liquid+versus+hard+silicone+rubbers.">Modeling processing of silicone rubber: Liquid versus hard silicone rubbers.</a> Journal of Applied Polymer Science. 119, 10-1002 (2010).</li><li>Dym, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injection+Molds+and+Molding:+A+Practical+Manual.">Injection Molds and Molding: A Practical Manual.</a> , (1987).</li><li>Mueller, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereolithography-based+prototyping:+case+histories+of+applications+in+product+development.">Stereolithography-based prototyping: case histories of applications in product development.</a> Northcon 95. IEEE Technical Applications Conference and Workshops Northcon. , 305&#8211;310, doi:10.1109/NORTHC.1995.485087. , (1995).</li><li>Hilton, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rapid Tooling: Technologies and Industrial Applications., 288, Press: Boca. , (2000).</li><li>Ahn, S. -. H., Montero, M., Odell, D., Roundy, S., Wright, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+material+properties+of+fused+deposition+modeling+ABS.">Anisotropic material properties of fused deposition modeling ABS.</a> Rapid Prototyping Journal. 8 (4), 248-257 (2002).</li><li>Cheah, C. M., Tan, L. H., Feng, C., Lee, C. W., Chua, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+investment+casting:+direct+and+indirect+approaches+via+fused+deposition+modelling.">Rapid investment casting: direct and indirect approaches via fused deposition modelling.</a> The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 23 (1-2), 1-2 (2004).</li><li>Harris, A., Wild, P., Stopak, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicone+Rubber+Substrata:+A+New+Wrinkle+in+the+Study+of+Cell+Locomotion.">Silicone Rubber Substrata: A New Wrinkle in the Study of Cell Locomotion.</a> Science. 208 (4440), (1980).</li><li>Moisan, M., Barbeau, J., Moreau, S., Pelletier, J., Tabrizian, M., Yahia, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+sterilization+using+gas+plasmas:+a+review+of+the+experiments+and+an+analysis+of+the+inactivation+mechanisms.">Low-temperature sterilization using gas plasmas: a review of the experiments and an analysis of the inactivation mechanisms.</a> International journal of pharmaceutics. (1-2), 226-221 (2001).</li><li>Etemadi, M., Chung, P., Heller, J., Liu, J., Rand, L., Roy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+BirthAlert+-+A+Clinical+Device+Intended+for+Early+Preterm+Birth+Detection.">Towards BirthAlert - A Clinical Device Intended for Early Preterm Birth Detection.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 10, (2013).</li><li>Etemadi, M., Chung, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+device+to+trend+impedance+and+fluorescence+of+the+cervix+for+preterm+birth+detection.">Novel device to trend impedance and fluorescence of the cervix for preterm birth detection.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2013, 176&#8211;9, doi:10.1109/EMBC.2013.6609466. , (2013).</li><li>Owen, S. R., Harper, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical,+microscopical+and+fire+retardant+studies+of+ABS+polymers.">Mechanical, microscopical and fire retardant studies of ABS polymers.</a> Polymer Degradation and Stability. 64, 449-455 (1999).</li><li>Cassidy, P. E., Mores, M., Kerwick, D. J., Koeck, D. J., Verschoor, K. L., White, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Resistance+of+Geosynthetic+Materials.">Chemical Resistance of Geosynthetic Materials.</a> Geotextiles and Geomembranes. 11, 61-98 (1992).</li><li>Akay, M., Ozden, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+residual+stresses+on+the+mechanical+and+thermal+properties+of+injection+moulded+ABS+copolymer.">The influence of residual stresses on the mechanical and thermal properties of injection moulded ABS copolymer.</a> Journal of Materials Science. 30 (13), (1995).</li></ol>

جميع الخطوات المذكورة، وتصميم القالب الحذر هو الأكثر أهمية لتحقيق النجاح. يجب إنشاء القالب الرئيسي كهيئة متينة مع هندستها الخارجية يساوي الجهاز النهائي. ينبغي تعديل هذه هندستها لحساب أي انكماش المواد بسبب المطاط الصناعي المختار وكذلك دقة الطابعة 3D والتحمل. وضع خطو?...

وغالبا ما تستخدم حقن صب السائل (LIM) (المعروف أيضا باسم حقن صب رد فعل) لتصنيع أجهزة المرنة من اللدائن الحرارية، ولكن تكاليف الأدوات والمعدات عالية تتطلب قدرا كبيرا من المتابعة أمام استثمار رأس المال 1. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون تحديا تقنيا LIM ومكلفة لتنفيذها في الحالات مع هندسة ومتطلبات overmolding المعقدة. ونتيجة لذلك، فإنه عادة ما يكون غير عملي لاستخدام LIM التقليدية في أحجام منخفضة للغاية أو مع تصاميم الجهاز في مرحلة مبكرة التي غالبا ما تتكبد التنقيحات تكرارية. الإجراء نموذجية للمواد المرنة حقن صب ينطوي على حقن السائل مونومرات في الضغوط حوالي 150 رطل في قالب صب استخدام الآلات المتخصصة 2. يتم التحكم في درجات الحرارة والضغوط لضمان تدفق الصفحي ومنع الهواء الوقوع في القالب 3. المواد الخام وعادة ما تكون أنظمة علاج من جزئين، مثل البلاتين علاج السيليكون، ريتم الاحتفاظ قبعة في غرف منفصلة ودرجة الحرارة التي تسيطر عليها قبل الحقن. يتم ضخ كل من مكونات المواد الخام إلى غرفة خلط الضغط العالي الذي يغذي لاحقا في تجويف القالب. ويتحقق علاج بسبب وجود عامل حفاز، وكذلك درجات الحرارة نحو 150-200 درجة مئوية 4. وعادة ما يتم تشكيله قوالب من الصلب أو الألومنيوم إلى التحمل دقيقة لإنشاء ختم جيدة حول حواف فراق 3،5. للأسف، هذه العملية هو عادة أكثر ملاءمة لتصنيع أكبر نطاق معين تكاليف الأدوات العفن عالية، فضلا عن اشتراط أنظمة حقن ومراقبة ردود الفعل المتخصصة. لالنماذج الأولية السريعة من مادة البولي يوريثين (PU) قطع، فمن الممكن استخدام المجسمة (SLA) لإنشاء الماجستير العفن وإنتاج السيليكون المطاط العفن 6،7. ومع ذلك، هذه التقنية ليست مناسبة للovermolding لأنه من الصعب تحقيق محاذاة دقيقة من مكونات overmolded، كما هو سيليكون، من خلالتصميم، وليس بنية جامدة. وعلاوة على ذلك، وإنتاج الأجهزة مع هندستها معقدة، مثل invaginations أو أقسام من تجويف، من الصعب أو المستحيل. شرط لخطوط فراق العفن معقدة أو دقيقة ورقيقة عناصر جامدة في كثير من الأحيان لا يتعارض مع عملية صب المطاط السائل. عمليات النماذج المذكورة أعلاه الإنتاج على نطاق وأو وقت متأخر من مرحلة غالبا ما تكون غير عملي للمرحلة الأولى من تطوير الجهاز الطبي الذي بحاجة الى بعض الأجهزة التي يتم إنتاجها لإثبات صحة المفهوم والجدوى في الدراسات الإنسانية، كما هو الحال في كثير من الأحيان في مختبر الأكاديمية وبدء بيئات الشركة. عدم وجود بدائل غالبا ما يعني أنه حتى التنمية في مرحلة مبكرة من شأنه أن تتكبد تكاليف عالية، وتتطلب العديد من المطورين الجهاز للحد من وظائف الجهاز أو وضع التنمية في الانتظار بينما يتم جمع الأموال الإضافية. هذا يساهم في تباطؤ مثيرة لعملية التنمية منذ جزء كبير من الأجهزة الطبية إعادة<html> تنفيذ كراس من الميزات المعقدة. ومن الصعب أيضا لتمويل التنمية مكلفة من هذه الأجهزة منذ غالبا ما لم يثبت إثبات صحة مفهوم بيانات حتى الآن. واجهنا هذا حاجز في مشروع المختبر مؤخرا في هذا، والذي ينطوي على تطوير سيليكون التحقيق مهبلى مع أجهزة الاستشعار البصرية والكهربائية overmolded التي تتطلب معلومات سرية مثل كوب لتتوافق مع هندستها عنق الرحم المحدد. عملية الموضحة في هذه المقالة يوثق محاولتنا للتحايل على هذه الحلقة المفرغة وبسرعة تصل إلى إثبات صحة مفهوم للأجهزة الطبية LIM. تقنية هو موضح في الشكل 1 يفكك عملية LIM في 5 أنشطة رئيسية: (1) تصميم قوالب والإنتاج، (2) والتجمع قالب (3) المطاط الصناعي الاختلاط، (4) حقن المطاط الصناعي، و (5) والمطاط الصناعي وعلاج demolding. خريج &quot;العرض =&quot; 600 &quot;/&gt; . الرقم 1 بروتوكول نظرة عامة على البروتوكول، والذي ينطوي على: (1A) خلق العفن باستخدام أدوات التصميم بمساعدة الحاسوب، (1B) 3D الطباعة القطع العفن، (2) تجميع القطع العفن باستخدام قضبان مترابطة ومسامير، ( 3) خلط المطاط الصناعي السائل وتحميله في حقنة، (4) حقن المطاط الصناعي السائل في القالب باستخدام مجفف تعديل، (5A) علاج المطاط الصناعي في فرن التحكم في درجة حرارته، و(5B) demolding الجهاز المطاط الصناعي الشفاء من القطع العفن. قالب تصميم ينطوي تطوير الماجستير العفن في التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) والبرمجيات، الطرح للسيد العفن من كتلة صلبة وتعريف خطوط فراق العفن. يتم إنشاؤها قطع قالب ثم تجميعها باستخدام مسامير وقضبان، والمكسرات التي تحتوي على مكونات overmolded المتمركزة في تجويف القالب. المطاط الصناعي Mixin الجويةز ينطوي على الجمع بين أجزاء A و B من المواد الخام والتفريغ لإزالة المساحات الفارغة المحتملة في هذه المادة. المقبل، حقن المطاط الصناعي ينطوي على ملء ضغط يحركها من تجويف القالب، تليها المعالجة المطاط الصناعي في فرن درجة الحرارة التي تسيطر عليها لضمان يشابك الكيميائية لسلاسل البوليمر. كسر عملية حقن صب في هذه الخطوات تمكننا من التخلي عن أجهزة LIM التقليدية لصالح بدائل منخفضة التكلفة. على سبيل المثال، بدلا من قالب بالقطع المعدنية أو صب قالب مطاط السيليكون من الماجستير العفن، تم إنشاء القوالب التي تم إنشاؤها من البروتوكول وصفها في هذه المخطوطة من الستايرين الأكريلونيتريل (ABS) البلاستيك باستخدام النمذجة تنصهر ترسب (FDM) 3D 8،9 الطابعة. بالمقارنة مع بناء قوالب معدنية أو قوالب جيش تحرير السودان، FDM عموما هو عملية أرخص وأسرع. قوالب معقدة إلى حد ما يمكن طباعتها بسرعة على طابعة 3D في المنزل، أو المنتجة بثمن بخس من قبل واحدة من عقد العديد من المطبعة 3Dز الخدمات المتاحة. على سبيل المثال، تم استخدام مجمع ثمانية من قطعة 3D المطبوعة العفن للادلاء التحقيق مهبلى موضح في قسم النتائج وممثل هو مبين في الأرقام 14 و 15. جميع أجزاء لهذا العفن يمكن طباعتها في ما يقرب من 1.5 أيام على طابعة 3D في المنزل. المدد اللازمة للقوالب أبسط يمكن أن يكون بضع ساعات. طول العام من الوقت اللازم لجهاز النموذج الأولي باستخدام الطابعات بشركة 3D لخلق قوالب يشبه إلى الوقت اللازم ليلقي العفن من المطاط سيليكون، وخلق نموذج أولي من البولي يوريثين. ومع ذلك، وذلك باستخدام الطابعات بشركة 3D لخلق قوالب تسمح العديد من الأشياء التي لا يمكن بسهولة أن يتحقق باستخدام قالب سيليكون: (1) العديد من اللدائن الحرارية يمكن أن تستخدم قدمت العفن المطبوعة 3D يمكن أن يتسامح مع درجات الحرارة علاج المطلوبة، (2) هندستها معقدة يمكن أن تنشأ مع استخدام العديد من القطع العفن مختلفة وخطوط فراق، و (3) استخدام قطع قالب جامد يسمح دقيقة وreproduciمحاذاة بلي من مكونات overmolded داخل تجويف القالب. بدلا من استخدام الآلة التقليدية LIM، والذي يجمع بين الاختلاط، والحقن، والعلاج، فمن الممكن استخدام خلاط مختبر لضمان خلط متجانسة، مجفف تعديل للحقن، وفرن التحكم في درجة حرارته القياسية لعلاج. تم إنشاء نظام حقن باستخدام مكونات جاهزة وينطوي على إضافة إيجابية خط العرض الضغط في المجفف الذي يصل إلى حقنة مليئة المطاط الصناعي المختلط. يتم التحكم في الضغط غرفة أعلى desiccators مقاعد البدلاء عادة عن طريق صمام ثلاثي بين الغرف، خط العرض فراغ، والغلاف الجوي. مجفف تعديل يضيف إيجابية خط العرض ضغط التغذية إلى الجزء الخلفي من المكبس المحاقن. وهذا يتيح إنشاء 40-50 رطل ضغط التفاضلية التي هي كافية لحقن مادة سائلة في تجويف القالب. يسمح هذا الأسلوب لنا الم Ùم سيليكون تحقيقات مهبلى مع أجهزة الاستشعار البصرية والكهربائية overmolded لجمع إثبات صحة مفهوم البيانات لالمرحلة الاولى من التجارب السريرية. وقد تم اختيار سيليكون بسبب الحاجة لهمود البيولوجية وكذلك القدرة على تعقيم مع مجموعة متنوعة من أساليب 10،11. وعلاوة على ذلك، فإن الجهاز المطلوبة هندسة مثل كوب معقدة وغير تقليدية في غيض من التحقيق حيث توجد أجهزة استشعار على التفاعل مع عنق الرحم. من دون استخدام تقنية وصفها، كان يمكن أن يكون عملية أكثر تكلفة بكثير ومطولة لإنتاج هذه الأجهزة. هذا التكيف من عملية LIM يقلل من متطلبات التكلفة والمعدات بالمقارنة مع عملية LIM التقليدية، مما يجعل من عملية لاعتماد نهج السريع والمتكرر لتصميم الأجهزة المرنة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1434">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ABS Model Material</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>P430</td>
			<td>Model Material for uPrint Plus SE (Step: Mold Design &#38; Production)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soluble Support Material</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>SR-30</td>
			<td>Support Material for uPrint Plus SE (Step: Mold Design &#38; Production)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Underwater Silicone Sealant, 2.8 Oz Tube, Clear</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>7327A21</td>
			<td>Silicone RTV for sealing gaps at mold parting lines (Step: Mold Assembly)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, 1/8&#34; ID, 1/4&#34; OD, 1/16&#34; Wall Thickness, Ultra-chemical-resistant Tygon PVC, Clear</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>5046K11</td>
			<td>Forms runner/sprue adapter between mold and syringe with elastomer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Adapter, Straight, Male Quick-turn (Luer lock) X 1/8&#34; Tube Barb, Nylon</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>51525K123</td>
			<td>Connect runner/sprue between mold and syringe with elastomer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Adapter, Staight, Female Quick-turn (Luer lock) X 1/8&#34; Tube Barb, Nylon</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>51525K213</td>
			<td>Connect runner/sprue between mold and syringe with elastomer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cap, Female Quick-turn (Luer lock), Nylon</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>51525K315</td>
			<td>Cap to prevent silicone from leaking out of mold after injection (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Silicone Rubber (LSR) 30 - 10:1, Implant Grade</td>
			<td>Applied Silicone Corporation</td>
			<td>PN40029</td>
			<td>Substitute with the elastomer of your choice.&#160; This is the one used for the intravaginal probe (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes (BD), 1mL Slip-Tip, non-sterile clean, bulk</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>WU-07945-00</td>
			<td>Syringes for transfering elastomer material (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes (BD), 1mL Slip-Tip, non-sterile clean, bulk</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>WU-07945-04</td>
			<td>Syringes for transfering elastomer material (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe, 20mL, Open Bore, Solid Ring Plunger and Grip</td>
			<td>Qosina Corporation</td>
			<td>C1200</td>
			<td>Syringes for transfering elastomer material.&#160; Open bore is used for very viscous elastomers. (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle (BD), Non-sterile Clean with Shields, 18 gauge X 1.5&#34; Lg., Stainless Steel, BD Bulk&#160;</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>WU-07945-76</td>
			<td>Used for removing air column between syringe plunger and elastomer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Cups, 12 Oz., Clear</td>
			<td>Safeway</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used for mixing silicone in THINKY Mixer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Bag, Open-Top, Flat, 5&#34; Width X 6&#34; Height, 2-MIL Thk.</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>1928T68</td>
			<td>Used for mixing silicone in THINKY Mixer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber Band, Latex Free, Orange, Size 64, 3-1/2&#34; L X 1/4&#34; W</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>12205T96</td>
			<td>Used for mixing silicone in THINKY Mixer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm Wrap, 4&#34;W</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-06720-40</td>
			<td>Used for mixing silicone in THINKY Mixer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Barrels with Stoppers, Luer Lock, Air Operated,&#160; 50mL</td>
			<td>EWD Solutions</td>
			<td>JEN-JG50A-15</td>
			<td>Smaller syringes can be used if less elastomer is required, but make sure it is compatible with Air Operated Syringe Adapter in injection chamber (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealant Tape, Pipe Thread, 50&#39;Lg X 1/4&#34; W, .0028&#34; Thk, 0.5 G/CC Specific Gravity&#160;</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4591K11</td>
			<td>Teflon Tape for air-tight seals around at threads (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blades, Disposable, No. 22</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21909-646</td>
			<td>Used for cutting tubing and demolding (Step: Curing &#38; Demolding)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21903-005</td>
			<td>&#160;(Step: Curing &#38; Demolding)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Propanol, J. T. Baker</td>
			<td>VWR</td>
			<td>JT9334-3</td>
			<td>&#160;(Step: Curing &#38; Demolding)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>uPrint Plus SE 3D Printer</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>uPrint Plus SE</td>
			<td>Other 3D printers can be used (Step: Mold Design &#38; Production)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw, Cap, Hex Head,&#160; 1/4&#34;-28 , 2-1/2&#34; Lg, 18-8 Stainless Steel</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>92198A115</td>
			<td>Screws used with nuts to compress mold (Step: Mold Assembly)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nut, Hex, 1/4&#34;-28, 7/16&#34; Wd, 7/32&#34; Height, 18-8 Stainless Steel&#160;</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>91845A105</td>
			<td>Screws used with nuts to compress mold (Step: Mold Assembly)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stud, Fully Threaded, 1/4&#34;-28, 1&#34; Lg, 18-8 Stainless Steel&#160;</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>95412A567</td>
			<td>Threaded-rods can be cut to desired length and are used with nutes to compress mold (Step: Mold Assembly)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Planetary Centrifugal Mixer</td>
			<td>THINKY USA Inc.</td>
			<td>ARE-310</td>
			<td>Mixers are strongly recommended for fine mixing and to reduce degassing time, but hand mixing is fine (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory Weigh Scale</td>
			<td>Mettler-Toledo International Inc.</td>
			<td>EL602</td>
			<td>&#160;(Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desiccant Vacuum Canister, Reusable,&#160; 10-3/4&#34; OD</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>2204K7</td>
			<td>This desiccator is used for degassing the elastomer (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custom 3D-Printed Mixer-to-Cup Adapter</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Modeled in Solidworks CAD and 3D printed (Step: Elastomer Mixing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Smooth Bore, 1/4&#34; ID, 1/2&#34; OD, 1/8&#34; Wall Thickness, High Purity Tygon PVC, Clear</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>5624K51</td>
			<td>Tubing outside of Desiccator (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Smooth Bore, 3/8&#34; ID, 5/8&#34; OD, 1/8&#34; Wall Thickness, High Purity Tygon PVC, Clear</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>5624K52</td>
			<td>Tubing to adapt to Air/Vacuum Supply (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Reducer, Straight, Vacuum Barb 3/8&#34; Tube ID X Vacuum Barb 1/4&#34; Tube ID, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>44555K188</td>
			<td>Adapt Tubing outside Desiccator to Tubing leading to Air/Vacuum Supply (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp, Hose &#38; Tube, Worm-Drive, for 7/32&#34; to 5/8&#34; OD tube, 5/16&#34; Wd., 316 SS</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>5011T141</td>
			<td>Used on tubing to create Air/Vacuum-tight seal at junctions (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp, Hose, Smooth-Band Worm-Drive, for 1/2&#34; to 3/4&#34; OD tube, 3/8&#34; Wd., 304 SS</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>5574K13</td>
			<td>Used on tubing to create Air/Vacuum-tight seal at junctions (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Tee, Vacuum Barb 1/4&#34; Tube ID, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>44555K138</td>
			<td>Tee Junction between Vacuum, Three-way T-valve on Desiccator, and Three-way L-valve (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Tee, 1/4 NPT Female X Female X Male, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>50785K222</td>
			<td>Tee Junction between Pressure Gauge, Chamber, and Three-way L-valve (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Valve, Ball, Straight, T-Handle, 1/4 NPT Female X Male, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4082T42</td>
			<td>Three-way L-valve (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Adapter, Straight, Vacuum Barb 1/4&#34; ID Tube X 1/4 NPT Male, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>44555K132</td>
			<td>Adapter for Three-way L-valve-to-Tubing (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saw, Hole, Bimetal. 1-3/8&#34; OD, 1-1/2&#34; Cutting Depth</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4066A25</td>
			<td>Used to cut holes in Desiccator for throughwall fittings (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arbor, 9/16&#34; to 1-3/16&#34; Saw, 1/4&#34; Hex</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4066A76</td>
			<td>Used to cut holes in Desiccator for throughwall fittings (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arbor Adapter for 1-1/4&#34; Thru 6&#34; Dia Hole Saws</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4066A77</td>
			<td>Used to cut holes in Desiccator for throughwall fittings (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Straight, Through-Wall, 1/2 NPT Female, Polypropylene</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>36895K141</td>
			<td>Throughwall fittings leading to Pressure/Vacuum Gauges (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Adapter, Straight, Reducing,&#160; Bushing, Hex, 1/2 NPT Male X 1/4 NPT Female, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4429K422</td>
			<td>Reducing tube diameter inside the Desiccator to adapt to Air-operated Syringe System (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Adapter, Straight, Reducing, Bushing, Hex, 1/4 NPT Male X 1/8 NPT Female, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4757T91</td>
			<td>Reducing tube diameter inside the Desiccator to adapt to Air-operated Syringe System (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling, Adapter, Straight, Vacuum Barb 1/4&#34; ID Tube X 1/8 NPT Female, Brass</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>44555K124</td>
			<td>Reducing tube diameter inside the Desiccator to adapt to Air-operated Syringe System (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Adapters, Air Operated, 30/50mL</td>
			<td>EWD Solutions</td>
			<td>JEN-JG30A-X6</td>
			<td>Air operated syringe adapter on the inside of the Desiccator; must be compatible with syringes used to hold elastomer (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauge, Dual-Scale Vacuum, 2-1/2&#34; Dial, 1/4 NPT Male, Bottom Connector, 30&#34; Hg-0, Steel Case</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4002K11</td>
			<td>Vacuum Gauge (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauge, Dual-Scale Vacuum and Compound, 3-1/2&#34; Dial, 1/4 NPT Male, Center Back, 30&#34; Hg-0, 100 PSI, Steel Case</td>
			<td>McMaster-Carr Supply Company</td>
			<td>4004K616</td>
			<td>Pressure Gauge leading to Air-operated Syringe System (Step: Elastomer Injection)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oven, Vacuum, Isotemp, Economy&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>280A</td>
			<td>Standard non-vacuum oven can be used (Step: Curing &#38; Demolding)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidworks CAD</td>
			<td>Dassault Syst&#232;mes</td>
			<td>Solidworks Research Subscription</td>
			<td>Other CAD Software can be used for mold master and mold design (Step: Mold Design &#38; Production)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rapid and low-cost prototyping of medical devices using 3d printed molds for liquid injection molding

اللدائن خاملة بيولوجيا مثل السيليكون والمواد مواتية لتصنيع الأجهزة الطبية، ولكن يمكن تشكيل وعلاج هذه اللدائن باستخدام عمليات حقن صب السائل التقليدية تكون عملية مكلفة بسبب تكاليف الأدوات والمعدات. ونتيجة لذلك، فقد كان تقليديا غير عملي لاستخدام حقن صب السائل لتكلفة منخفضة، وتطبيقات النماذج الأولية السريعة. لقد ابتكر طريقة لإنتاج سريع ومنخفضة التكلفة من السائل حقن المطاط الصناعي مصبوب الأجهزة التي تستخدم الطابعات تنصهر ترسب النمذجة 3D لتصميم قوالب ومجفف تعديل كنظام الحقن. انخفاض التكاليف والوقت الذي يستغرقه السريع في هذه التقنية خفض حاجز لتصميم النماذج وتكرارا الأجهزة المطاط الصناعي المعقدة. علاوة على ذلك، وضعت نماذج CAD في هذه العملية يمكن تكييفها لاحقا لتصميم القوالب المعدنية والأدوات، مما يتيح عملية انتقال سهلة لعملية حقن صب التقليدية. وقد استخدمنا هذه التقنية لتصنيع intravagتحقيقات إينال التي تنطوي على هندستها معقدة، فضلا عن overmolding على أجزاء معدنية، وذلك باستخدام الأدوات المتاحة عادة داخل مختبر البحوث الأكاديمية. ومع ذلك، هذه التقنية يمكن تكييفها بسهولة لخلق السائل حقن مصبوب الأجهزة للعديد من التطبيقات الأخرى.

العفن والتحقيق مهبلى في أرقام 14 و 15 يوضح نتائج ممثل الإجراء الوارد في هذه المادة. <img alt="الرقم 14" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51745/51745fig14highres.jpg" width="500" /> الرقم 14. مقلب مجمعة بالكامل. تجمي?...

Watch this Scientific Journal Video about Rapid and Low-cost Prototyping of Medical Devices Using 3D Printed Molds for Liquid Injection Molding at JoVE.com

Rapid and Low-cost Prototyping of Medical Devices Using 3D Printed Molds for Liquid Injection Molding

لقد ابتكرنا طريقة لمنخفض التكلفة والنماذج الأولية السريعة من المطاط الصناعي والمطاط حقن السائل الأجهزة مصبوب باستخدام تنصهر ترسب النمذجة الطابعات 3D لتصميم قوالب ومجفف تعديل كنظام حقن السائل.

النماذج الأولية السريعة ومنخفضة التكلفة من الأجهزة الطبية عن طريق 3D المطبوعة لقوالب حقن صب السائل

Biologically inert elastomers such as silicone are favorable materials for medical device fabrication, but forming and curing these elastomers using ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Low-Cost Cryo-Light Microscopy Stage Fabrication for Correlated Light/Electron Microscopy

منخفضة التكلفة المرحلة الميكروسكوب البرد الخفيفة التصنيع الخفيف مربوط / مجهرية إلكترون

The coupling of cryo-light microscopy (cryo-LM) and cryo-electron microscopy (cryo-EM) poses a number of advantages for understanding cellular 
dynamics ...

High Throughput Microfluidic Rapid and Low Cost Prototyping Packaging Methods

عالية الإنتاجية ميكروفلويديك السريع وانخفاض تكلفة النماذج طرق التعبئة والتغليف

In this work, 3 different packaging and assembly techniques are presented. They can be classified into two categories: one-time use and reusable packaging ...

High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

عالية الإنتاجية تحديد البكتيريا البوليمرات طارد للمستلزمات الطبية

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

الآلي الجمعية معالجة السائل الروبوتية أجهزة وحدات الحمض النووي

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...

Synthesis of Biocompatible Liquid Crystal Elastomer Foams as Cell Scaffolds for 3D Spatial Cell Cultures

توليف حيويا الكريستال السائل المرنة كسوات كما السقالات الخليوي لزراعات الخلايا 3D المكانية

Here, we present a step-by-step preparation of a 3D, biodegradable, foam-like cell scaffold. These scaffolds were prepared by cross-linking star block ...

Fabrication of Custom Agarose Wells for Cell Seeding and Tissue Ring Self-assembly Using 3D-Printed Molds

تلفيق من الآبار المخصصة [اغروس] لبذر الخلية والأنسجة خاتم التجميع الذاتي باستخدام قوالب طباعة 3D

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease ...

3D Printed Porous Cellulose Nanocomposite Hydrogel Scaffolds

3D طبع السقالات السليلوز المسامية المائية نانوي

This work demonstrates the use of three-dimensional (3D) printing to produce porous cubic scaffolds using cellulose nanocomposite hydrogel ink, with ...

Design of an Open-Source, Low-Cost Bioink and Food Melt Extrusion 3D Printer

تصميم طابعة بيوينك بيوينك مفتوحة المصدر ومنخفضة التكلفة وطابعة البثق الغذائي

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling ...