科学者によると、3Dプリントスマートゲルは人工臓器へのステップです

色を変えることができる3D印刷オブジェクトは、ほんの始まりに過ぎません。新しい研究は、3Dプリントされたオブジェクトを4次元にすることで、温度変化に応じて時間とともに形状を変えることができる材料を明らかにしました。

この研究の背後にあるRutgers大学の研究者によると、ここでエキサイティングなのは、彼らが使った水性ゲルは、私たち自身の臓器や組織にとっては死んだリンガーに近いということです。科学者たちが火曜日に発表した論文で説明しているように、 科学レポート それはいつの日かヒドロゲルを3Dプリンティングの交換用の身体部分にとって理想的な材料にするかもしれない。

「私たちの体は絶えず動いているので、静的3Dプリントセルは私たちの体の機能を正確に模倣することはできません」と、ラトガーズ教授で本論文の上級著者であるHowon Leeは言います。 逆.

ヒドロゲルは、温度変化に応答して形状を変化させるその能力によってその問題を解決する。この特定のケースでは、華氏約90度を超える温度では材料が収縮しますが、温度が低いと水を多く取り込んで膨張します。素材の特定の部分の温度を変えることで、素材の形状を操作して動きを作り出すことができます。

「それで、人々は細胞でスマートジェルを印刷するこの方法を使うことができ、あるいは印刷後に細胞を成長させることができ、呼吸や消化運動のような活力を模倣するためにどうやって彼らは彼らの形を変えるかプログラムできます」とLeeは言います。 「それから、それらの細胞は私たちの体の中で経験するのと同じ条件を経験するかもしれません。」

Leeが説明するように、オブジェクトの形状はその機能を決定し、形状がどのように変化するかを制御する機能はオブジェクトの潜在的機能を高めます。彼と彼のチームはハイドロゲルを開発しませんでした - それはJell-Oからコンタクトレンズまですべてに現れるのと本質的に同じ材料です - しかし彼らはこの前例のないレベルのこれを可能にするのを助ける斬新な3D印刷の方法を考え出しました制御は、高速でスケーラブルなままです。

有機組織を3Dプリントする機能は、世界の臓器不足の危機を解決する可能性があると言われています。李氏は自分のチームの研究が移植可能なものに変わる時期を具体的に示すことに躊躇していたが、彼らが生み出したことは、豊富な人工臓器というその目標に向けた大きな一歩となる可能性がある。そしてそれが唯一の魅力的なアプリケーションではありません。

「バイオプリンティングは、この方法の1つの用途にすぎません」とLee氏は言います。 「それは、ソフトロボティクスや、完全に柔らかい素材で作られたロボットの作成にも使用できます。まるでタコのようです。完全に柔らかい体でたくさんの複雑なことをすることができる他の生物があるとき、なぜすべてのロボットがこれらの堅い関節とモーターのすべてを持たなければならないのですか？」

現在の研究では、髪の毛の幅から長さが数ミリメートルまでの範囲のサイズのヒドロゲルを持つオブジェクトを作成しました。これらはすべて、ヒドロゲルと他の化学物質を含む樹脂の層を印刷して結合し、後でオブジェクトを操作できるようにします。人工臓器の作成やロボット工学の変革の準備はまだできていませんが、非常に興味深いスタートです。

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