Технологія 4D-друку може прискорити розробку нових терапевтичних засобів: дослідження

Дослідники з американського Центру перспективних наукових досліджень CUNY (CUNY ASRC) і Північно-Західного університету створили 4D-принтер, здатний створювати узорні поверхні, які відтворюють складну поверхні клітин. Технологія, докладно описана в нещодавно опублікованій статті в Nature Communications, дозволяє вченим об’єднати органічну хімію, науку про поверхні і нанолитографию для створення точно спроектованих поверхонь, які прикрашені тонкими органічними або біологічними молекулами. Ця технологія принесе багато користі, зокрема в дослідженнях лікарських препаратів, розвитку біосенсорів та передовий оптиці. Важливо відзначити, що ця технологія об’ємної друку дозволяє створювати поверхні з різних матеріалів, і ці матеріали можуть бути нанесені на поверхню без використання дорогих фотошаблонів або стомлюючих процесів очищення приміщень.

Деталі нового методу

Метод друку, званий полімерної кистьовий гиперповерхностной фотолітографією, поєднує в собі микрофлюидику, органічну фотохимию і передову нанолитографию для створення безмаскового принтера, здатного готувати мультиплексовані масиви тонких органічних і біологічних речовин. Нова система долає ряд обмежень, властивих іншим методам друку біоматеріалів, дозволяючи дослідникам створювати 4D-об’єкти з точно структурованим речовиною та індивідуальним хімічним складом на кожному вокселе – можливість, яку автори називають “гиперповерхностной літографією”.

“Ягоди – в холодильнику, огірки і банани – на столі”: де зберігати овочі і фрукти
Актори серіалу “Офіс” повідали про кумедні випадки на роботі в честь 15-річчя шоу
Простий рецепт тірамісу з йогуртом і вівсянкою: на просочення йде не більше години

У чому користь?

“Дослідники працювали над використанням літографічних методів для нанесення малюнка на поверхні біомолекул, але на сьогоднішній день ми не розробили досить складну систему, щоб побудувати щось настільки складне, як поверхня клітини, – сказав Даніель Валлес, аспірант Центру CUNY в лабораторії Брауншвейга. – Ми припускаємо використовувати цю систему для складання синтетичних клітин, які дозволять дослідникам відтворювати і розуміти взаємодії, що відбуваються на живих клітинах, що призведе до швидкого розвитку ліків від холестерину та інших биоинспирированных технологій”.

Хімія + пікселі

Як доказ концепції дослідники надрукували зразки полімерних кистей, використовуючи точні дози світла, щоб контролювати висоту полімеру в кожному пікселі. Як показують зразки, координація між микрофлюидикой і джерелом світла управляє хімічним складом в кожному пікселі.

“Хімія полімерів надає такий потужний набір інструментів, і інновації в хімії полімерів були основними рушійними силами технології протягом усього минулого сторіччя”,- сказав співавтор статті Натан Джаннески, який є професором хімії, матеріалознавства та біомедичної інженерії в Північно-Західному університеті Джейкоба і Розалін Кін. Він також сказав, що ця робота поширює цю інновацію на інтерфейси, де довільні структури можуть бути зроблені високо контрольованим способом і ця технологія дозволяє узагальнити те, що вони зробили, і поширити її на інші полімери”.

Робота буде продовжена

“Проведена робота – наочна демонстрація того, що можна зробити за допомогою масивно-паралельних інструментів літографії” , – сказав Джордж Б. Ратманн, професор хімії і директор Міжнародного Інституту нанотехнологій в коледжі мистецтв і наук Вайнберга Північно-Західного університету.

Дослідники планують продовжити розробку цієї нової друкованої платформи, щоб збільшити швидкість роботи системи, зменшити розміри в пікселях і розробити нові хімічні технології для збільшення обсягу матеріалів, які можуть бути візерунчастими. В даний час вони використовують патерни, створені цією платформою, щоб зрозуміти тонкі взаємодії, які диктують розпізнавання в біологічних системах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code