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

Chatbot mluví za mrtvého – od nápadu k realizaci

Pavel Houser , 30. listopad 2016 13:00
Pavel Houser

Na webu The Verge popsala Casey Newton příběh dvou přátel (Eugenia Kuyda a Roman Mazurenko). Peripet...

Více





Kalendář

RSS 

Zprávičky

Verizon prodá firmě Equinix datová centra za 3,6 miliardy USD

ČTK , 08. prosinec 2016 10:00

Největší americký mobilní operátor Verizon Communications prodá specializované společnosti Equinix 2...

Více 0 komentářů

Tchajwanský Foxconn jedná o rozšíření svých aktivit v USA

ČTK , 07. prosinec 2016 15:00

Tchajwanská společnost Foxconn jedná o rozšíření svých aktivit ve Spojených státech. Oznámila to dne...

Více 0 komentářů

Nejvyšší soud USA se postavil na stranu Samsungu proti Applu

ČTK , 07. prosinec 2016 12:30

Americký nejvyšší soud se v mnohaletém patentovém sporu mezi výrobci chytrých telefonů Apple a Samsu...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Evropská komise Microsoftu schválila převzetí sítě LinkedIn

ČTK , 07. prosinec 2016 10:30

Evropská komise schválila americké softwarové společnosti Microsoft záměr koupit za 26 miliard dolar...

Více 0 komentářů

Porozumění větám, konkurence pro Turingův test

Pavel Houser , 06. prosinec 2016 18:00

Konverzační roboti mají stále problémy pochopit věty, kde smysl nelze vyvodit ze samotné gramatické ...

Více 0 komentářů

Americká GoDaddy koupí evropský webhosting Host Europe

ČTK , 06. prosinec 2016 16:00

Americký registrátor internetových domén GoDaddy, který je ve svém oboru největší na světě, se dohod...

Více 0 komentářů

Ruská Centrální banka oznámila masivní útok hackerů

ČTK , 06. prosinec 2016 11:00

Do systému ruské Centrální banky se letos dostali hackeři a s pomocí zfalšovaných hesel se pokusili ...

Více 0 komentářů