Impresora 3d educacion
Gdański Uniwersytet Medyczny (GUM) es una universidad médica polaca que educa y realiza investigaciones científicas en los campos de la medicina y la atención médica. El Departamento de Química Farmacéutica se encarga de enseñar los mecanismos de funcionamiento de los fármacos, evaluar sus propiedades y desvelar los métodos de desarrollo de moléculas innovadoras. Una de esas partículas que el departamento encontró interesante y que valía la pena investigar fue un receptor GABA. Así es como GUM ha desarrollado modelos educativos de este receptor con una impresora 3D Zortrax Inventure.
La imagen muestra el modelo listo de un receptor GABA en la parte superior de la impresora 3D Zortrax Inventure utilizada en el proyecto. https://bit.ly/3ESpJDO
Producción de modelos inaccesibles para la educación con impresión 3D
Enseñar las peculiaridades de un receptor GABA a los estudiantes de farmacia fue desafiante y complicado debido a su estructura y al hecho de que interactúa con muchos medicamentos que se adhieren a él en diferentes sitios. Cada sitio de unión produce efectos ligeramente diferentes en el cuerpo. Los estudiantes tuvieron dificultades para visualizar la apariencia del receptor y los puntos de contacto que tiene y, en consecuencia, comprender los mecanismos de interacción del GABA con las drogas. Los miembros de un proyecto buscaron una solución que les permitiera ayudar a los estudiantes a comprender esos mecanismos. Sabían que necesitaban modelos físicos, pero estos eran imposibles de encontrar comercialmente. Por lo tanto, decidieron incorporar la impresora 3D Zortrax Inventure a sus instalaciones y fabricar modelos 3D para usar durante conferencias y clases.
Impresión 3D del componente de un receptor GABA en Zortrax Inventure.
“Estamos convencidos de que nada funciona mejor que la posibilidad de tocar el modelo, examinar su estructura y ver por uno mismo cómo funciona algo que normalmente es indetectable para el ojo humano”, señala Marek Belka, PhD, líder del proyecto. “Como no podíamos encontrar los modelos de un receptor GABA en ninguna parte, recurrimos a la impresión 3D que permite una rápida creación de prototipos, así como una fabricación barata y flexible de cualquier modelo con fines educativos” , añade.
El proceso de creación de los modelos comenzó con la búsqueda de una estructura 3D de un receptor GABA. Para hacerlo, los miembros del proyecto buscaron en Protein Data Bank, la base pública de estructuras de proteínas. Una vez que encontraron el esqueleto preciso allí, le dieron un aspecto espacial, utilizando el programa PyMOL. Luego, convirtieron el archivo a una extensión .stl y luego lo cargaron en Z-SUITE , donde fue cortado capa por capa y preparado para la impresión 3D. Los creadores seleccionaron Z-PLA como material de destino debido a su durabilidad y respeto por el medio ambiente. También es perfecto para la impresión 3D de modelos con geometrías complejas. Para deshacerse de los soportes, el modelo listo se lavó en Zortrax DSS Station. Cualquier procesamiento posterior adicional fue innecesario.
Fue entonces cuando el primer modelo realista, que refleja la proteína real en nuestros cuerpos, se imprimió en 3D con Inventure.
Luego, inspirados en su estructura biológica, los desarrolladores diseñaron un modelo didáctico simple y móvil compuesto por cinco subunidades: dos alfa, dos beta y una gamma. Para distinguir visualmente los modelos individuales, aquí se utilizaron tres colores diferentes de Z-PLA : azul, amarillo y verde. El espacio entre las subunidades en una estructura real se representa como el canal de cloruro en el modelo 3D. Los estudiantes decidieron que funcionaría mejor como gancho para los otros elementos con un espacio hueco en el interior.
El modelo 3D de un receptor GABA incluye los elementos que se asemejan a medicamentos y toxinas que reaccionan con GABA. Aquí, los miembros del proyecto utilizaron formas geométricas simples para ilustrar las sustancias. Luego, recortan los espacios correspondientes en las subunidades; debido a eso, las formas se ajustan perfectamente a los modelos. Los elementos que imitaban medicinas y toxinas fueron etiquetados con símbolos especiales y adheridos al modelo principal mediante diminutos imanes de 2 mm.
