DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2023.2.80
А.Я. Ефремова, М.Л. Пивовар, М.Н. Сабодина
Использование 3D-технологий для проектирования элементов аналитического оборудования и его обслуживания
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2023. – Том 22, №2. – С. 80-89.
Резюме.
Цель – оценить возможность изготовления отдельных запасных частей, расходных материалов и инструментов для аналитического оборудования стереолитографическим методом 3D-печати.
Материал и методы. В качестве 3D-принтера был выбран фотополимерный принтер Anycubic Photon для обеспечения высокой точности и прочности напечатанных моделей. Для создания моделей, их доработки и печати использовали CAD-программу Autodesk Fusion 360, программу-редактор Meshmixer и программу-слайсер Photon Workshop. Для печати использовали универсальные смолы Anycubic Basic и Voxelab Standard Photopolymer Resin, уретан-акрилатную смолу eSUN Hard-Tough Resin с повышенной жесткостью и гибкую уретан-акрилатную смолу eSUN eResin-Flex.
Результаты. С помощью аддитивных технологий были напечатаны инструмент для установки фитингов хроматографа, крышки со вставками для емкости с подвижной фазой, переходники шприц-капилляр с резьбой 10-32 и ¼-28, переходники для стеклянного фильтра, фильтры для подвижной фазы, заглушки для хроматографических колонок, заглушки на шприцы, переходники для измерения давления в газовых магистралях низкого давления, инструмент для установки высоковольтных проводов системы капиллярного электрофореза.
Заключение. Разработаны цифровые модели и выполнена печать запасных частей и расходных материалов для различного аналитического оборудования. Структура поверхности полученных образцов была достаточно ровной для обеспечения герметичности соединений и не требовала постобработки. Вместе с тем, было выявлено, что при контакте с метанолом и ацетонитрилом у изделий из использованных пластиков достаточно быстро появлялась хрупкость или происходило заметное набухание, затруднявшее или делавшее невозможным использование распечатанных изделий. Данный факт указывает на необходимость проведения дополнительных исследований свойств фотополимерных смол перед использованием полученных из них деталей в конкретном аналитическом оборудовании.
Ключевые слова: 3D-печать, аддитивные технологии, параметрическое моделирование, жидкостная хроматография, ICP-MS, капиллярный электрофорез.
Литература
1. Шкуро, А. Е. Технологии и материалы 3D-печати [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А. Е. Шкуро, П. С. Кривоногов. Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2017. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Загл. с экрана. То же. Режим доступа: http://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/6617/1/Shkuro.pdf. Дата доступа: 20.03.2023.
2. Малаев, И. А. Аддитивные технологии: применение в медицине и фармации / И. А. Малаев, М. Л. Пивовар // Вестн. фармации. 2019. № 2. С. 98–107.
3. Бабкин, О. Э. 3D макетирование: технологии, оборудование, материалы / О. Э. Бабкин. Санкт-Петербург : Изд-во СПбГУКиТ, 2013. 97 с.
4. Модификации аддитивных технологий для получения лекарственных форм / К. В. Алексеев [и др.] // Рос. биотерапевт. журн. 2020. Т. 19, № 1. С. 13–21.
5. Сергеев, Г. К. Разработка пластикового протеза сустава и костно-замещающего материала, изготовленного методом 3Д-печати / Г. К Сергеев // Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной, клинической медицины и фармации : материалы 52-й ежегод. всерос. конф. студентов и молодых ученых, Тюмень, 12 апр. 2018 г. / Тюмен. гос. мед. ун-т ; редкол.: И. В. Медведева [и др.]. Тюмень, 2018. С. 347.
6. Implementation of 3D Printing Technology in the Field of Prosthetics: Past, Present, and Future / A. Manero [et al.] // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019 May. Vol. 16, N 9. Apr. 1641.
7. In vivo and ex vivo methods of growing a liver bud through tissue connection / Y. Yanagi [et al.] // Sci.c Rep. 2017 Oct. Vol. 7, N 1. Art. 14085.
8. Albritton, J. L. 3D bioprinting: improving in vitro models of metastasis with heterogeneous tumor microenvironments / J. L. Albritton, J. S. Miller // Dis. Models Mech. 2017 Jan. Vol. 10, N 1. P. 3–14.
9. Эртесян, А. Р. Обзор технологий 3D-печати в стоматологии / А. Р. Эртесян, М. И. Садыков, А. М. Нестеров // Мед.-фармацевт. журн. «Пульс». 2020. Т. 22, № 10. С. 15–18.
10. Ли, Ф. С. Использование 3D-технологий в стоматологии / Ф. С. Ли // Достижения и перспективы развития молодежной науки : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф, Петрозаводск, 25 дек. 2019 г. / под общ. ред. А. Б. Черемисина. Петрозаводск : МЦНП «Новая наука», 2019. С. 440–444.
11. Рощин, В. С. Методы 3Д моделирования с применением современных компьютерных технологий / В. С. Рощин, А. В. Канатов, В. В. Сторожев // Инновационное развитие легкой и текстильной промышленности (ИНТЕКС-2015) : всерос. науч. студенч. конф., 14-16 апр. 2015 г. : сб. материалов. Ч. 2 / Моск. гос. ун-т дизайна и технологии ; редкол: М. Г. Балыхин [и др.]. Москва, 2015. С. 61–62.
12. Полонцов, С. М. Технологии быстрого прототипирования в современном производстве / С. М. Полонцов // Науч. альм. 2020. № 4-1. С. 58–59.
13. Мальцева, О. В. Развитие мирового рынка 3D-принтеров / О. В. Мальцева // Рос. внешнеэконом. вестн. 2018. № 9. С. 88–97.
Сведения об авторах:
А.Я. Ефремова – студентка 5 курса фармацевтического факультета, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0002-3302-1794
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Ефремова Анна Ярославовна;
М.Л. Пивовар – к.ф.н., доцент кафедры токсикологической и аналитической химии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0003-4287-813X
М.Н. Сабодина – к.х.н., доцент кафедры токсикологической и аналитической химии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0002-2678-4523
