Naukowcy odwzorowali powierzchnię ludzkiego języka korzystając z druku 3D

Kategoria: Druk 3D w medycynie 09 Lis 2020

Naukowcom z Uniwersytetu Leeds, we współpracy z Uniwersytetem w Edynburgu, udało się dzięki drukowi 3D, stworzyć miękkie, syntetyczne powierzchnie, o fakturze identycznej do tej, jaką spotykamy na ludzkim języku. Może to otworzyć nowe możliwości w zakresie testowania właściwości żywności, środków farmaceutycznych, jak również w badaniach, pozwalających zrozumieć pewne niezbadane jeszcze reakcje tego organu.

Ludzki język jest organem złożonym z kilku mięśni, który charakteryzuje się silnym unaczynieniem. Dzięki zlokalizowanym w nim kubkom smakowym, które obejmują swym zakresem całą jego powierzchnię, jesteśmy w stanie rozpoznać pięć podstawowych smaków, takich jak słodki, kwaśny, słony, gorzki oraz umami. Pozostałe wrażenia smakowe odbierane są we współpracy z węchem.

Charakterystyczne brodawki kubków smakowych nadają językowi bardzo trudną do odtworzenia powierzchnię. Wyzwanie to podjęli jednak wspomniani we wstępie naukowcy, którzy do osiągnięcia tego celu wykorzystali technologię druku 3D. Jak się okazało nie było to łatwe zadanie, chociażby ze względu na fakt, że powierzchnia języka jest zarazem szorstka i delikatna, tworząc zarazem skomplikowany mechanicznie krajobraz architektoniczny.

Prace badawcze rozpoczęto od pobrania silikonowych odcisków powierzchni języka od piętnastu dorosłych osób. W kolejnym kroku zeskanowano je skanerem 3D, aby zmapować rozmiar brodawek, ich gęstość oraz rozmieszczenie. Korzystając z symulacji komputerowej oraz modelowania matematycznego, zaprojektowano drukowaną w 3D formę, która losowo odtwarzała kształt i wymiary brodawek na powierzchni modelu. Do druku 3D formy wykorzystano technologię DLP, a do wykonywania odlewów odpowiednio dobrane elastomery, których elastyczność oraz podatność na zwilżanie zostały zoptymalizowane.

W celu porównania otrzymanej struktury z prawdziwym ludzkim językiem, przeprowadzono szereg testów. Jednym z nich było wykorzystanie płynów o różnym stopniu złożoności, aby sprawdzić jak zachowują się w kontakcie z prawdziwym językiem, a następnie te same czynności powtórzono na odlewach silikonowych. Okazało się, że zachowanie cieczy było identyczne w obu tych przypadkach.

Według naukowców projekt ten może mieć bardzo duże znaczenie dla sektorów żywności oraz zdrowia. Dzięki niemu możemy zrozumieć interakcje płynów w jamie ustnej, wykorzystywać do wykrywania podrabianej żywności, jak również przeprowadzania testów medycznych i farmaceutycznych.

Źródło: www.3dnatives.com

O autorze
Avatar

Redaktor Naczelny 3D w praktyce. Absolwent Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, fan gier komputerowych oraz właściciel sklepu filaments4U.com.

ARTYKUŁY POWIĄZANE

Ostatnie komentarze