Vid bara 1 år gammal, hon är 5 fot 1 tum lång och väger 15 pund. Hon kan hålla 36 liter vatten i upp till 4 1/2 timme. Hon har ett avtagbart huvud men förblir ansiktslös. Hon heter Marie, och nej, det här är inte hennes onlineprofil.

För det senaste året, LSU Biological and Agricultural Engineering senior Meagan Moore från Baton Rouge har arbetat med att 3D-printa den första "mänskliga kroppen" i verklig storlek för strålterapiforskning. Fantomprojektet, även känd som Marie, kommer att hjälpa till att testa strålningsexponering på en människa i verklig storlek för att ta reda på den bästa vinkeln för dosfördelning.

"Fantomer har använts inom medicinsk och hälsofysik i decennier som surrogat för mänsklig vävnad, ", sade Moore. "Frågeställningen är att de flesta dosimetriska modeller för närvarande är gjorda från en standard när människor av alla kroppstyper får cancer. Inga personliga helkroppsfantomer finns för närvarande."

Medan nuvarande fantomer kostar $40, 000, har inga lemmar, och representerar inte alla kroppstyper, Marie representerar en hel människokropp som är mer realistisk och bara kostar $500 att skapa. Med hjälp av 3D-skanningar av fem riktiga kvinnor som anskaffades från Pennington Biomedical Research Center, Moore utvecklade en verklighetstrogen kvinnlig fantom gjord av bioplast som kan fyllas med vatten för att etablera varierande densitet som liknar en patient.

"Jag ville specifikt arbeta med en kvinna eftersom, i vetenskap, kvinnor studeras vanligtvis inte eftersom de anses vara komplexa av olika anledningar, " sade Moore. "Jag vill ha en person med den mest komplexa geometrin."

Det tog 136 timmar att skriva ut Marie i fyra sektioner på BigRep-skrivaren i LSU:s Atkinson Hall. För att ansluta sektionerna, Moore använde en kombination av sautering, svetsning, och sandblästring. Hon använde ibland hammare och mejsel för att ta bort plastbitar utan att skada Marie. Det största problemet var att ta reda på var man skulle lägga röret för dosmätningar. Det slutade med att det gick nerför mittlinjen från hennes huvud till hennes bäckenbotten.

För att testa fantomen på utrustning för flera miljoner dollar, flera vattentester måste först utföras. Under varje test, 36 liter vatten hälldes i Marie för att se om hon kunde hålla den vikten i 4 1/2 timme. Moore improviserade sedan genom att använda ett PVC-rör för att fånga upp "dribblingarna" som kom ut från vissa områden.

"Den här processen gör mig alltid nervös, men jag vet att den inte spricker eftersom den har tätningsmedel som täcker den, " sa Moore. "Sättet Marie är formad på hjälper också."

Före vattentestningen, Marie var belagd med flytande latex och lila takfogmassa för skydd. Varför lila tätningsmedel?

sa Moore. "Det visar sig att färgen matchar LSU och University of Washington. Hon har också sina halkskydds LSU-strumpor."

Den senaste oktober, Moore tog med Marie till University of Washington Medical Cyclotron Facility i Seattle, där forskare var intresserade av att testa snabb neutronterapi på henne. Denna typ av terapi - en specialiserad och kraftfull form av extern strålbehandling - används ofta för att behandla vissa tumörer som är radioresistenta, vilket betyder att de är extremt svåra att döda med röntgenstrålbehandling.

"UW och Oregon Health and Science University gick in i projektet alldeles nyligen, "Sade Moore. "De byggde en kista som Marie kunde skickas in i. Jag gav arbetare och hanterare en grundlig uppfattning om hur de skulle ta hand om henne."

Maries resa åstadkoms av LSU Medical Physics Program Director och professor Wayne Newhauser, som inte bara fungerade som Moores mentor i Phantom Project, men kände också forskare på västkusten som skulle vara intresserade av projektet.

"Den ursprungliga idén för hela projektet var inte helt min idé, " sade Moore. "Dr. Becky Carmichael [LSU Communication Across the Curriculum vetenskapskoordinator och TEDxLSU-talarcoach] sa till Dr. Newhauser att han borde prata med mig. Jag träffade honom på hans TED Talk, där han gjorde en presentation om 3D-utskrift och hur det samverkar med vetenskap. Eftersom jag precis hade börjat göra 3D-modellering på egen hand, Jag visade honom mina 3D-utskrifter. Detta projekt tog fart från hans arbete med bröstcancer och beräkningsmodellering.

"En anledning till att jag gillar att arbeta med Dr. Newhauser är att han är bra på att hitta ja, ", tillade Moore. "Det är vad som driver varje projekt till existens. Inte bara ha en idé, men handlingen bakom idén. Det är den typen av miljö jag gillar att arbeta i, där vi kan få något att hända."

Konst och vetenskap

Moore skrev in sig på LSU som BAE-student i höstas eftersom hon kände att disciplinen var en plattform där hon kunde kombinera konst och vetenskap.

"Detta projekt startade från ett konstperspektiv, blev sedan vetenskap, sa Moore, som från början ville dubbla huvudämnet i konst och vetenskap innan han upptäckte BAE. "Jag älskar att prata om gränssnittet mellan konst och teknik eftersom jag tror att det är väldigt viktigt för hur jag existerar inom vetenskapen på många sätt."

Moores kärlek till vetenskap vid en ung ålder inspirerade henne att studera neurovetenskap vid Centenary College i Shreveport i lite mer än ett år.

"Jag har alltid vetat att jag ville göra vetenskap, " sa hon. "Jag gjorde konst med en del av vetenskapen jag gjorde och så småningom insåg jag att jag bara tappdansade runt och gjorde ingenjörskonst. Den biomedicinska ingenjörsmiljön gick liksom ihop, och jag trodde, 'Det här är vad jag redan gör. Det här är vad jag ska göra i livet.

"Jag skapade en tvärvetenskaplig roll för mig själv genom att ta lite längre tid att arbeta med min examen, " fortsatte hon. "Jag kan arbeta i många olika program och använda många verktyg. Jag skulle älska att ta en examen och gå vidare, men jag lär mig annorlunda, och om jag kan ta del av processen medan jag lär mig, det är typ en otrolig installation."

När det gäller Marie, vars namn är en kombination av Marie Curie (strålningsforskare), Marie Antoinette (avtagbart huvud), och Marie Laveau (lila symbolik), Moore hoppas att personliga repliker av henne kommer att skapas och användas inom det medicinska området för att mer exakt behandla cancerpatienter.

"Vad jag skulle vilja se för det här projektet är forskningen som ska användas som grundarbete för att anpassa cancerbehandlingar för människor med mer komplexa behandlingar, ", sade Moore. "Barn och bröstcancerpatienter har verkligen olika morfologi som vanligtvis är mycket svår att behandla. Jag tycker att ju mer vi lär oss om någon kropp, desto mer komplicerat kommer det att bli. Vi får fortfarande fel medicin på många plan. Vi har mycket att lära."