Inteligentni gel za 3D ispis je korak prema umjetnim organima, kaže znanstvenik

Ispada da su objekti 3D tiska koji mogu promijeniti boju samo početak. Novo istraživanje otkrilo je materijal koji tijekom vremena može promijeniti svoj oblik kao odgovor na temperaturne promjene, uzimajući 3D-tiskane objekte u četvrtu dimenziju.

Ono što je ovdje uzbudljivo, prema istraživačima na Sveučilištu Rutgers, je da se gel na bazi vode nalazi blizu mrtvog zvona našim vlastitim organima i tkivima - čak i oko 70% vode, baš kao i ljudsko tijelo. Kako znanstvenici objašnjavaju u radu objavljenom u utorak. T Znanstvena izvješća, koji bi jednog dana mogli učiniti hidrogel idealnim materijalom za zamjenske dijelove tijela za 3D ispisivanje.

"Statičke 3D-tiskane ćelije ne mogu točno oponašati naše tjelesne funkcije, jer je naše tijelo u stalnom pokretu", kaže Howon Lee, profesor na Rutgersu i viši autor članka. Inverzan.

Hidrogel rješava taj problem svojom sposobnošću da promijeni oblik kao odgovor na temperaturne promjene. U ovom konkretnom slučaju, temperature iznad 90 stupnjeva celzijusa su učinile da se materijal skuplja, dok su hladnije temperature zahtijevale više vode i širenje. Promjenom temperature samo određenih dijelova materijala, moguće je manipulirati njegovim oblikom i stvoriti kretanje.

"Tako bi ljudi mogli koristiti ovu metodu pametnog gela za 3D ispis s ćelijama ili rasti stanice nakon ispisa i nekako programirati kako mijenjaju svoj oblik kako bi oponašali vitalne aktivnosti poput disanja ili probavnih pokreta", kaže Lee. "A onda te stanice mogu iskusiti iste uvjete koje bi osjećale u našem tijelu."

Kao što Lee objašnjava, oblik objekta određuje njegovu funkciju i sposobnost da kontrolira kako se oblik mijenja uvelike povećava funkciju potencijala objekta. On i njegov tim nisu izmislili hidrogel - to je u suštini isti materijal koji se pojavljuje u svemu, od Jell-O do kontaktnih leća - ali oni su došli do novog načina ispisa 3D-a koji pomaže omogućiti tu neviđenu razinu kontrolu, sve dok su još uvijek brzi i skalabilni.

Smatra se da sposobnost organskog tkiva za 3D ispis može riješiti krizu nestašice organa na svijetu. Dok je Lee oklijevala postaviti određenu vremensku liniju kada bi se istraživanja njegovog tima mogla pretvoriti u nešto spremno za transplantaciju, ono što su stvorili mogu biti veliki korak prema tom cilju za izdašne umjetne organe. I to nije jedina intrigantna moguća primjena.

"Bioprint je samo jedna primjena ove metode", kaže Lee. Također se može koristiti u mekoj robotici ili stvaranju robota koji su napravljeni od potpuno mekog materijala, oponašajući gotovo poput hobotnice. Zašto svi roboti moraju imati sve ove krute zglobove i motore kada postoje drugi živi organizmi koji mogu napraviti puno kompliciranih stvari s potpuno mekim tijelima?"

Trenutno istraživanje stvorilo je objekte s hidrogelom koji su se kretali u rasponu od širine dlake do nekoliko milimetara duge, a sve to tiskanjem slojeva smole koja sadrži hidrogel i druge kemikalije kako bi ih se povezalo i omogućilo da se predmet kasnije manipulira. Nije posve spreman za stvaranje umjetnih organa ili transformaciju robotike, ali to je ozbiljno intrigantan početak.

Ako vam se svidio ovaj članak, pogledajte ovaj video 3D pisača koji stvara funkcionalnu ljudsku kožu.