3D-принтерде шынымен күрделі нысандар жасау үшін өте жіңішке саптаманы қолдану қажет. Зерттеушілер мұндай саптамаларды дайындаудың күрделі әрі қымбат процесінің орнына дайын табиғи шешімді — масаның қан соратын тұмсығын пайдалануға болатынын анықтады.

Масаның тұмсығы неге 3D-баспаға жарамды

Масалар өз тұмсықтарын тері жасушаларының арасынан өтіп, қан тамырларына жету үшін қолданады. Осы қасиетінің арқасында олардың тұмсығы ерекше жіңішке, қуыс, қатты және түзу құрылымға ие. Сонымен қатар, масалардың аналықтары — арзан әрі қолжетімді ресурс, бұл олардың тұмсығын осындай тәжірибелер үшін тартымды материал етеді.

Зерттеу және технология

Монреальдағы Макгилл университеті мен Филадельфиядағы Дрексел университетінің ғалымдары маса тұмсығын 3D-баспаға арналған саптамаға айналдырумен айналысты. Әдетте өте жіңішке саптамалар қымбат арнайы металдардан немесе шыныдан жасалады, бұл процесті күрделендіріп, қымбаттатады.

Эксперимент барысында зертханада өсірілген Aedes Aegypti масаларының аналықтары пайдаланылды. Масаларды өлтірген соң мұздатқышта сақтап, кейін 80% этанол ерітіндісінде зарарсыздандырды. Тұмсықтың жұмсақ қорғаныш қабығы алынып, тек қатты ішкі бөлігі қалдырылды. Оған ультракүлгін шайыр жағып, кейін УФ-сәулемен қатайтты. Осыдан кейін тұмсық маса денесінен мұқият бөлініп, берік әрі жіңішке түтікше алынды.

3D-баспаға қолдану

Алынған саптама стандартты пластик дозатор ұшына жалғанып, тікелей сия жағу (DIW) әдісімен 3D-принтерге баспа материалы берілді. Бұл жүйе арқылы қабат қалыңдығы небәрі 20 микрон болатын құрылымдар басып шығарылды — бұл қазіргі коммерциялық 3D-принтерлерге қарағанда екі есе жіңішке. Басып шығарылған миниатюралық күрделі құрылымдардың арасында бал ұясы, үйеңкі жапырағы және ішінде қатерлі ісік жасушалары мен эритроциттер бар биоматрицалар болды.

Экологиялық және қайта қолдану мүмкіндігі

Әрбір осындай саптаманы бірнеше рет ауыстырмай қолдануға болады, ал жарамсыз болған соң ол табиғи ортада ыдырайды.

Инженериядағы биологиялық материалдар

Зерттеу авторлары бұл тәсілді «3D некробаспа» деп атады. Бұл басқа да зерттеулерді еске салады, мысалы, өрмекшілердің денесі мен омарлардың құйрығы механикалық ұстағыш ретінде пайдаланылған. Айта кету керек, маса тұмсығы бұған дейін де инженерлерге ауыртпайтын гиподермиялық инелер жасауға шабыт берген.

«Биологиялық материалдарды күрделі инженерлік компоненттерге өміршең балама ретінде енгізу арқылы бұл жұмыс озық өндіріс пен микроинженерияда тұрақты әрі инновациялық шешімдерге жол ашады», — дейді Макгилл университетінің доценті Цзяньюй Ли.

Зерттеу нәтижелері жуырда Science Advances журналында жарияланды.