Gel Pintar Bercetak 3D Adalah Langkah kepada Organ Buatan, Kata Ahli saintis

Ternyata objek percetakan 3D yang dapat mengubah warna hanya permulaan. Penyelidikan baru telah mendedahkan bahan yang dapat mengubah bentuknya dari masa ke masa sebagai tindak balas kepada perubahan suhu, mengambil objek bercetak 3D ke dimensi keempat.

Apa yang menarik di sini, menurut para penyelidik di Rutgers University di belakang kerja itu, adalah gel berasaskan air yang mereka gunakan adalah dekat dengan pendering mati ke organ dan tisu kita sendiri - bahkan lebih kurang 70 peratus air, seperti badan manusia. Seperti yang dijelaskan saintis dalam satu kertas yang diterbitkan pada Selasa Laporan Sains, yang pada suatu hari boleh menjadikan hydrogel sebagai bahan yang sesuai untuk bahagian badan pengganti percetakan 3D.

"Sel-sel bercetak 3D statik tidak dapat meniru fungsi badan kita secara tepat, kerana tubuh kita bergerak secara berterusan," kata Howon Lee, seorang profesor di Rutgers dan penulis kanan kertas itu. Songsang.

Hidrogel menyelesaikan masalah itu dengan keupayaannya mengubah bentuk sebagai tindak balas terhadap perubahan suhu. Dalam kes ini, suhu di atas kira-kira 90 darjah Fahrenheit menjadikan bahan menyusut, sementara suhu yang lebih sejuk membuatnya lebih banyak air dan berkembang. Dengan mengubah suhu seksyen khusus bahan, mungkin untuk memanipulasi bentuknya dan membuat gerakan.

"Oleh itu, orang ramai boleh menggunakan kaedah gel pintar percetakan 3D ini dengan sel-sel atau tumbuh sel-sel selepas mencetak dan entah bagaimana program bagaimana mereka mengubah bentuknya untuk meniru aktiviti penting seperti pernafasan atau gerakan pencernaan," kata Lee. "Dan sel-sel itu mungkin mengalami keadaan yang sama yang akan mereka alami di dalam badan kita."

Seperti yang dijelaskan oleh Lee, bentuk objek menentukan fungsinya, dan keupayaan untuk mengawal bagaimana perubahan bentuk sangat meningkatkan fungsi potensi objek. Dia dan pasukannya tidak mencipta hydrogel - ia pada dasarnya adalah bahan yang sama yang muncul dalam segalanya dari Jell-O untuk menyentuh lensa - tetapi mereka menghasilkan cara baru percetakan 3D yang membantu membolehkan tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya ini kawalan, semua semasa masih pantas dan berskala.

Keupayaan untuk mencetak tisu organik 3D dikatakan mempunyai potensi untuk menyelesaikan krisis kekurangan organ di dunia. Walaupun Lee teragak-agak untuk meletakkan garis masa tertentu apabila penyelidikan pasukannya dapat berubah menjadi sesuatu yang bersedia untuk pemindahan, apa yang mereka telah buat dapat menjadi langkah utama ke arah tujuan organ buatan yang banyak. Dan itu bukan satu-satunya aplikasi yang mungkin menarik.

"Bioprinting hanya satu aplikasi kaedah ini," kata Lee. "Ia juga boleh digunakan dalam robotik lembut, atau membuat robot yang terbuat dari bahan lembut sepenuhnya, meniru hampir seperti sotong. Kenapa semua robot mesti mempunyai semua sendi dan motor tegar ini apabila terdapat organisma hidup lain yang boleh melakukan banyak perkara rumit dengan badan yang lembut?"

Penyelidikan semasa mencipta objek dengan hydrogel yang berkisar dari lebar rambut hingga beberapa milimeter panjang, semuanya dengan mencetak lapisan resin yang mengandungi hydrogel dan bahan kimia lain untuk mengikatnya bersama-sama dan membolehkan objek dimanipulasi kemudian. Ia tidak cukup untuk membuat organ buatan atau mengubah robot, tetapi ia adalah permulaan yang sangat menarik.

Sekiranya anda menyukai artikel ini, periksa video ini pencetak 3D yang mencipta kulit manusia berfungsi.