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

Deset minut s Einsteinem

Richard Jan Voigts , 18. listopad 2017 10:45
Richard Jan Voigts

Při návštěvě Švýcarska jsme strávili den na Eidgenoessiche Technische Hochschule Zurich – Swiss Fede...

Více







RSS 

Zprávičky

Soud potvrdil přípustnost vydání Nikulina do USA kvůli hackerství

ČTK , 24. listopad 2017 13:55

USA Nikulina viní z devíti různých skutků z let 2012 až 2013, mimo jiné z útoku na síť Linkedin.

...

Více 1 komentářů

Nařízení GDPR mohlo být připraveno lépe

ČTK , 24. listopad 2017 11:08

Na 56 % evropských firem si je vědomo nových povinností, které vyplývají z nařízení EU o ochraně oso...

Více 0 komentářů

Čínská Watertek chce prý koupit švédskou Fingerprint Cards

ČTK , 24. listopad 2017 09:00

K zákazníkům švédského výrobce biometrických senzorů patří přední čínští producenti chytrých telefon...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

IBM rozšiřuje Watson Data Platform

Pavel Houser , 24. listopad 2017 08:00

K novým službám patří např. katalogizování a čištění dat, které vývojářům a datovým výzkumníkům mají...

Více 0 komentářů

V zóně u Žatce by mohlo stát datové centrum za 15 miliard

ČTK , 23. listopad 2017 12:26

V průmyslové zóně Triangle u Žatce může vzniknout datové centrum pro společnosti a instituce z celé ...

Více 0 komentářů

ÚOHS schválil změnu vlastníka většiny v AutoContu

ČTK , 23. listopad 2017 09:00

Spojení AutoContu a KKCG nemá mít za následek podstatné narušení hospodářské soutěže...

Více 0 komentářů

Česká hra o atentátu na Heydricha se dostala do světové distribuce Steam

ČTK , 23. listopad 2017 08:30

Do distribuce českou hru dostali hlasováním sami hráči....

Více 0 komentářů