Naukowcy opracowują żywicę fotopolimerową do druku 3D struktur naśladujących tkanki biologiczne
Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado w Denver opracowują nowatorską metodę druku 3D, przy pomocy której zamierzają wykonywać struktury pasujące do fizycznych oraz mechanicznych właściwości złożonych tkanek biologicznych, takich jak na przykład chrząstka kostna. Drogą jaką podążają i która przynosi już pierwsze efekty jest wytwarzanie ich z elastomerów ciekłokrystalicznych o złożonych strukturach, przy pomocy procesu fotopolimerowego druku 3D.
Od wielu lat naukowcy z całego świata badają możliwości wykorzystywania technologii przyrostowych w różnego rodzaju terapiach, zmierzających do wyleczenia pacjenta. Jedną z głównych zalet tej technologii, która otwiera drzwi dla tego typu zastosowań, jest wysoki poziom złożoności struktur, które możemy w ten sposób uzyskiwać. Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado chcą pójść o krok dalej, badając możliwość tworzenia specyficznych implantów, mogących zastępować tkanki utracone z powodu urazów lub różnych schorzeń.
Ze względu na swoją elastyczność oraz wytrzymałość, tkanki są strukturami trudnymi do odtworzenia przy pomocy materiałów syntetycznych. Dla przykładu chrząstki kostne są wyjątkowo wytrzymałe, a przy tym wyjątkowo miękkie i elastyczne, aby zapewnić swobodę ruchu i odpowiednią amortyzację. Amerykańscy naukowcy w opublikowanych przez siebie badaniach podjęli tematykę odtworzenia struktur zbliżonych do ludzkich tkanek, przy pomocy elastomerów ciekłokrystalicznych. W metodzie tej posłużono się technologią DLP, która pozwala na uzyskanie wysokiego stopnia precyzji, niezbędnego do wytworzenia tego typu struktur.
Do druku 3D wykorzystano specjalnie opracowaną fotoutwardzalną żywicę elastomeru ciekłokrystalicznego, która charakteryzuje się ponad 27-krotnie większym rozproszeniem energii odkształcenia, w porównaniu do tradycyjnych żywic elastomerowych. Materiał ten posiada więc znaczące właściwości pochłaniania wszelkiego rodzaju wstrząsów, co sprawia że idealnie nadaje się również do drukowania stawów oraz struktur ochronnych wewnątrz naszego ciała.
Największym wyzwaniem zespołu badawczego było przetworzenie popularnych polimerów ciekłokrystalicznych w ich elastyczne odpowiedniki, pozwalające na uzyskanie funkcji amortyzujących. Wysiłek ten opłacił się przede wszystkim dlatego, że drukowane w 3D struktury pozwalają na pełną personalizację i całkowite dostosowanie ich do organizmu danego pacjenta.
Źródło: www.3dnatives.com
