Наноинженеры разработали высокоскоростную трехмерную печать

Наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новую технологию трехмерной печати, которая за секунды может произвести микромасштабные трехмерные структуры из мягких биологически совместимых гидрогелей.

В ближайшее время технология способна привести к более эффективным системам для роста и исследования клеток, включая стволовые клетки, в лаборатории. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы научиться печатать биологические ткани для нужд регенеративной медицины. Например, в будущем медики смогут ремонтировать повреждения, вызванные инфарктом, заменив пораженные участки тканью, напечатанной на принтере.

Описанная в издании Advanced Materials технология биопроизводства под названием динамическая оптическая проекционная стереолитография была разработана в лаборатории наноразработок профессора Shaochen Chen. Текущие методы производства, такие как фотолитография и микроконтактная печать, ограничены производством простых конфигураций или двухмерных шаблонов. Стереолитография хорошо известна своей способностью печатать большие объекты, такие как инструменты и автозапчасти. Разница, сказал ученый, в микромасштабном и наномасштабном разрешении, требуемом для трехмерной печати тканей, которые подражают природным мелкозернистым деталям, включая кровеносные сосуды, которые особенно важны для распределения питательных веществ и кислорода по всему организму. Без возможности печатать сосуды искусственное создание печени или почки, например, бесполезно в регенеративной медицине. С помощью новой технологии трехмерной печати ученые сумели достичь более сложных конфигураций, традиционных в природе, таких как цветы, спирали и полушария. Другие текущие трехмерные методы производства, такие как двухфотонная фотополимеризация, на печать трехмерных структур могут потребовать часы.

Технология биопроизводства использует компьютерную проекционную систему и точно контролируемые микрозеркала для подсвечивания выбранной области раствора содержащего фоточувствительные биополимеры и клетки. Этот фотоиндуцированный процесс отвердевания формирует один слой твердой структуры за раз, но непрерывным способом. Данная технология — часть новой технологии биопроизводства, которую ученые разработали на средства гранта в размере 1,5 млн долларов от Национального института здравоохранения.

Исследовательская группа Чена сосредоточена на изготовлении наноструктурных биоматериалов и нанофотоники для применения в биомедицинской разработке.

14.09.2012