Os avanços deslumbrantes da IA podem ajudar a reparar melhor os ossos? Essa é a crença de uma equipe científica da Universidade Urbana-Champaign (Illinois). Por mais de dez anos, materiais biomiméticos como Metal trabecular (empresa Zimmer Biomet), que imita a aparência esponjosa do osso trabecular, especialmente presente nas extremidades dos ossos longos, é utilizado para montagem de próteses de quadril ou joelho. Pesquisadores Urbana-Champaign (Comunicação da natureza) visa usar um algoritmo de aprendizado de máquina (IA). para chegar ainda mais perto do modelo natural do osso. “Quase produzimos um material cujas microestruturas desordenadas (microblocos impressos em impressora 3D) encaixam-se adaptando-se às restrições mecânicas (forças ao nível ósseo). Tudo isso facilita o suporte tecidual para restauração ortopédica” explica Shelly Zhang, chefe de estudo e professora de engenharia civil e ambiental.
Para alcançar este resultado, esses pesquisadores se inspiraram em um anterior estudar (CiênciaAgosto de 2022) na igualmente surpreendente e sólida arquitetura porosa de cupinzeiros gigantes. “Este trabalho inovador tornou possível projetar materiais irregulares com propriedades materiais constantes. Em nosso trabalho, avançamos neste conceito ao permitir a criação de um material cujas propriedades de resistência otimizadas variam no espaço. continua Shelly Zhang. Os autores ilustram a sua investigação com uma aplicação teórica a uma tíbia, mas reconhecem que agora precisam de contactar equipas médicas para refinar as aplicações do modelo informático.
De Grenoble, a diretora da unidade de Bio Saúde (Inserm-CEA-UGA-CNRS), Catherine Picart, considera este trabalho com grande interesse, enquanto o seu próprio laboratório experimenta utilizando uma impressora 3D com a construção de andaimes bio-inspirado coberto com uma substância polimérica para que o osso possa se reparar. « Sua abordagem de modelagem computacional permite analisar certos parâmetros como efeitos arquitetônicos ou restrições de interface, o que é muito interessante para otimizar um material, observe-t-elle. Porém, é um modelo de computador e estamos em condições virtuais, portanto ideais. A questão agora é como eles realmente criarão esse material. »
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