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

Metoda strojového učení pomáhá lékařům vyhodnocovat rentgenové snímky
Seznam.cz se servery Made in Czech Republic?
Snímání mozku je odolné vůči hackerům

RSS 

Zprávičky

Embarcadero představuje RAD Server

Petr Velecký , 24. květen 2016 11:30

Řešení nabízí vývojářům vytvářejícím interní podnikové aplikace pomocí nástrojů Delphi a C++Builder ...

Více 0 komentářů

Vodafone zvýšil do konce března počet klientů na 3,42 milionu

ČTK , 24. květen 2016 10:30

Nejmladší tuzemský mobilní operátor Vodafone zvýšil do konce 1. čtvrtletí meziročně počet zákazníků ...

Více 0 komentářů

Čínský konkurent Uberu Didi vstoupí na burzu v roce 2018

Martin Stančík , 24. květen 2016 09:00

Společnost Didi Chuxing, která je v Číně hlavním konkurentem amerického Uberu oznámila, že v roce 20...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Finský podnik otevřel "digitální dálnici" napříč Baltským mořem

ČTK , 23. květen 2016 14:00

Finská technologická společnost Cinia Group dnes zpřístupnila podmořský kabel pro rychlý přenos dat,...

Více 0 komentářů

Výdrž baterií lithium-kov mají zvýšit nanovlákna zylonu

Pavel Houser , 23. květen 2016 10:30

Baterie typu lithium-kov dokáží skladovat velké množství energie, problém však mají s životností. Bě...

Více 0 komentářů

Oracle: nekoupili jsme Sun, abychom mohli žalovat Google

Martin Stančík , 23. květen 2016 09:00

Šéfka Oraclu Safra Catzová uvedla, že Oracle nekoupil v roce 2009 firmu Sun Microsystems proto, aby ...

Více 0 komentářů

Po Alze zvažují odchod z Heureky i e-shopy společnosti HP Tronic

ČTK , 21. květen 2016 20:00

Po e-shopu Alza.cz zvažují ukončení spolupráce se srovnávačem cen Heureka.cz internetové obchody Kas...

Více 1 komentářů