InstaSwab 塑膠棉棒協助快篩品質,微細 3D 列印在疫情中大放光彩

InstaSwab 塑膠棉棒協助快篩品質,微細 3D 列印在疫情中大放光彩

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COVID-19 疫情不只是促進各單位的數位轉型,在醫療材料也看到科技介入的痕跡,像是泰爾茂(Terumo)開發特殊注射針筒,讓原本一瓶可施打6次的輝瑞疫苗,將可施打7次。或者是我們這裡介紹的 InstaSwab,藉著特殊的 3D 列印科技打造新型採樣工具,比起傳統的棉棒將會更有效率。

InstaSwab 是由 MIT Media Lab 博士畢業生 Jifei Ou 創業公司 OPT Industries 所設計開發,採用有機聚合物(Polymer)的 3D 列印技術,將「採樣吸取」動作形成 4 種不同型態:Nasopharyngeal Swab(鼻咽部使用)、Mid-turbinate Swab(中鼻甲拭子)、Anterior Swab(前部)與客製化的 Customized Swab。這些醫材也快速通過 FDA 認證,得以使用於目前快篩環境。目前已經有 80 萬份 InstaSwab 塑膠棉棒投入日常採樣情景,幫助解除醫院過緊的人力需求。

研發故事要說回一年前,當疫情悄悄站上新聞報頭的時候,Jifei 想起他過去 7 年在 3D 積層列印技術經驗,可以幫助醫院更有效的採樣。他找到醫療機構 Kaiser Permanente 合作設計流程,最後發現傳統棉棒吸取液體時會受到棉花性質限制,採樣速度慢會造成病人的痛苦,也很難溶於其他試驗劑,造成高誤判的機率。最重要的是,醫護人員得不斷嘗試才找到最佳的吸取模式,此舉會讓許多醫護暴露在高風險區域之中。

Jifei 運用演算法優化纖維長度與配置(firber placement),值得一提的是此類高分子聚合物跟液體融合順利,中性材質也不會改變檢體的變化,更重要的是 3D 列印程序是隨時可停的循環模式。種種好處讓 InstaSwab 漸漸在實務上變得可能。在最新的實驗上發現 Instaswab 能夠比傳統棉棒釋放約 20 倍的病毒量,這會大幅提升快篩品質與效率。

Jifei 在Media Lab時期也以納豆為複合物基底,設計能隨體溫打開氣閥的運動衣 bioLogic,不但能夠調節濕氣,也可以減少皮膚悶熱的問題。或者是高精度微柱表面 Cilllia,將 3D 列印的精度往工業級邁進一大步,都是他在數位製作(digital fabrication)的研究成果。

本次疫情時,InstaSwab 的優異表現讓人感到3D列印還有很多可能,Jifei 也打算讓 OPT Industries 變成在積層列印領域中的 3M:藉著日常生活運用場景,許多痛點能運用微細 3D 列印形成好用的產品,就像是這次的一樣形成傳統醫材產業的材料變革。

InstaSwab 才只是個開始,數位製作也是。

A better nasal swab for Covid-19 testing

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