Интелигентни гел са 3Д штампом је корак ка вештачким органима, каже научник

Испоставља се да су 3Д-објекти који могу да промене боју само почетак. Ново истраживање је открило материјал који може да промени свој облик током времена као одговор на температурне промене, узимајући 3Д-штампане објекте у четврту димензију.

Оно што је узбудљиво овде, према истраживачима на Универзитету Рутгерс иза рада, је да је гел на бази воде који је коришћен близу мртвог звона за наше органе и ткива - чак и око 70% воде, баш као и људско тело. Као што научници објашњавају у документу објављеном у уторак Сциенце Репортс, који би једног дана могли направити хидрогел идеалним материјалом за 3Д-штампање замјенских дијелова тијела.

"Статичке 3Д-штампане ћелије не могу тачно опонашати наше телесне функције, јер је наше тело у сталном покрету", каже Ховон Лее, професор Рутгерса и виши аутор рада. Инверсе.

Хидрогел решава тај проблем својом способношћу да промени облик као одговор на температурне промене. У овом конкретном случају, температуре изнад 90 степени Фаренхајта су учиниле да се материјал скупи, док су хладније температуре омогућиле да се више воде и прошири. Промјеном температуре само одређених дијелова материјала, могуће је манипулирати његовим обликом и створити кретање.

„Дакле, људи би могли да користе овај метод 3Д штампања паметног гела са ћелијама или расту ћелије након штампања и некако програмирају како мењају свој облик да би опонашали виталне активности као што су дисање или покрети за варење“, каже Лее. "А онда те ћелије могу искусити исте услове које би доживеле у нашем телу."

Као што Лее објашњава, облик објекта одређује његову функцију, и способност да контролише како се облик мијења у великој мјери повећава потенцијалну функцију објекта. Он и његов тим нису измислили хидрогел - то је у суштини исти материјал који се појављује у свему од Јелл-О до контактних сочива - али су дошли до новог начина штампања 3Д-а који помаже да се омогући овај невиђени ниво Контрола, све док је још увек брза и скалабилна.

Речено је да способност 3Д-штампања органског ткива има потенцијал да реши светску кризу несташице органа. Док је Ли оклевао да постави одређену временску линију када би се истраживања његовог тима могла претворити у нешто спремно за трансплантацију, оно што су они створили могу бити велики корак према том циљу - издашним умјетним органима. И то није једина интригантна могућа примена.

“Биопринт је само једна примјена ове методе”, каже Лее. „Може се користити иу мекој роботици, или у стварању робота који су направљени од потпуно меког материјала, имитирајући готово као хоботница. Зашто сви роботи морају имати све ове круте зглобове и моторе када постоје други живи организми који могу да ураде много компликованих ствари са потпуно меким телима?"

Тренутно истраживање је створило објекте са хидрогелом који се кретао у величини од ширине косе до неколико милиметара дуге, све штампањем слојева смоле која садржи хидрогел и друге хемикалије да би се везали заједно и омогућили да се објекат касније манипулише. Није сасвим спреман за стварање умјетних органа или трансформацију роботике, али то је озбиљно интригантан почетак.

Ако вам се овај чланак допао, погледајте овај видео 3Д штампач који ствара функционалну људску кожу.