4D tisk může změnit tkáňové inženýrství

Pavel Houser , 11. únor 2016 17:00 0 komentářů
4D tisk může změnit tkáňové inženýrství

3D tisk existuje již nějakou dobu, takže je na čase přejít k technologii 4D – čtvrtý rozměr zde znamená čas, jinak řečeno jde o tvorbu objektů, které budou definovaným způsobem měnit tvar.

Jennifer Lewisová a její kolegové z Harvardovy univerzity přišli s materiály a postupy, které se inspirují rostlinnými pletivy. Květy, listy a stonky se různě natáčejí a rostou, nicméně se tak děje omezeným způsobem (např. jen v „povolených“ směrech). Řízení růstu a pohybu obstarávají zejména celulózová vlákna, odlišně ohebná a roztažná v různých směrech. Výzkumníci proto připravili speciální směs z celulózových vláken v hydrogelu (akrylamidu), kterou vytiskli. Vzniklo tím želé, jehož tvar se měnil např. v závislosti na tom, jak struktura vysychala nebo jak do ní naopak pronikala vlhkost. Nešlo o prostou objemovou roztažnost, ale přesně předdefinované transformace, a to i docela komplexní – struktura se např. mohla stáčet do šroubovice, imitovat chování slunečnice či orchideje.

Techniky tisku mohou být různé, zmíněný 3D tisk směsi, ale i vytlačování celulózových vláken do gelu. Výhodou při 3D tisku do gelu (to se týká i jiných postupů) je to, že takto lze vytvořit komplexní objekty, které by se jinak rozpadly vlastní vahou, tj. bylo by je třeba vytvářet po částech a až pak skládat. Gel ovšem je do jisté míry pohyblivý, což může negativně ovlivnit přesnost výsledku.

Způsob vytištění vláken bez ohledu na zvolenou technologii přesně definuje, jak se budou dále moci ohýbat a kroutit. Detailní přehled o chování struktury lze získat třeba tak, že různé její složky fluorescenčně označíme a pak budeme sledovat proměny barevných vzorů.

Podle studie publikované v časopisu Nature Materials by hlavním využitím 4D tisku mohlo v tuto chvíli být tkáňové inženýrství. Celé orgány nebo třeba sítě cév by se netiskly ve finální podobě, ale nechaly se složit. Navíc takto můžeme připravit i umělé struktury, které budou podobně jako mnohé komponenty živých organismů svůj tvar měnit i cyklicky v závislosti na tlaku, teplotě, chemických signálech nebo již zmíněné vlhkosti. Opět přitom půjde o předem nadefinované a přesné změny, nikoliv prostou objemovou roztažnost.

V nanoměřítku se pro skládání složitých objektů využívá mj. i schopnosti DNA stáčet se do známé šroubovice. Pokud na jednotlivá místa DNA připojíme další částice, můžeme získat požadovanou geometrii.

Zdroj: NewScientist a další


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Biometrie podle mozku

Pavel Houser , 29. březen 2017 10:00
Pavel Houser

Budou na bankomatech jakási sluchátka pro čtení EEG? Palaniappan Ramaswamy se ve své vědecké práci i...

Více






RSS 

Zprávičky

Nové tablety a notebooky Lenovo

Pavel Houser , 30. březen 2017 09:00

Lenovo představuje tablet s odnímatelnou klávesnicí Miix 320, dva konvertibilní notebooky YOGA 720 a...

Více 0 komentářů

Konec intervencí se na cenách elektra projeví v řádu měsíců

ČTK , 30. březen 2017 08:00

Nejrychleji se změny kurzu projevují u obrátkovější elektroniky, jako jsou mobilní telefony a notebo...

Více 0 komentářů

Samsung představil smartphone Galaxy S8

Pavel Houser , 30. březen 2017 07:00

Galaxy S8 se začne v ČR prodávat 28. dubna 2017 za doporučenou maloobchodní cenu 21 999 Kč, model Ga...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Uber se kvůli zpřísnění zákona o taxislužbě stahuje z Dánska

ČTK , 29. březen 2017 15:00

Americký provozovatel internetové aplikace pro alternativní taxislužbu Uber Technologies přestane od...

Více 0 komentářů

Kvantové hradlo simuluje přenos kvantových peněz mezi bankami

Pavel Houser , 29. březen 2017 13:00

Vědci z Olomouce jako první ověřili, jak mohou fungovat kvantové peníze. ...

Více 0 komentářů

ČR se v únoru posunula mezi méně bezpečné země

Pavel Houser , 29. březen 2017 11:00

Nejrozšířenější malwarovou rodinou byl v únoru ve světe i v ČR botnet Kelihos. ...

Více 0 komentářů

Musk založil firmu pro propojení lidských mozků s počítači

ČTK , 29. březen 2017 09:30

Neuralink chce vyvíjet mozkové implantáty, které budou přidávat lidem umělou inteligenci.

...

Více 0 komentářů