Máy in 3D tạo ra vật thể 3D bằng cách lắng đọng các lớp nhựa, kim loại và thậm chí cả tế bào sống. Một số nhà khoa học sử dụng những vật liệu đặc biệt như hydrogel (chất liệu của kính áp tròng) để in mô, cơ quan và mô cấy ghép nhân tạo, nhưng rất khó để áp dụng trực tiếp những vật liệu này từ phòng thí nghiệm vào điều trị y tế.
Lý do chính là do công nghệ in 3D xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP) truyền thống sử dụng bức xạ ánh sáng để làm đông đặc nhanh hydrogel lỏng. Tuy nhiên, phương pháp này có thể dễ dàng khiến phản ứng trùng hợp của chuỗi polyme kết thúc quá nhanh hoặc phản ứng xảy ra. không đầy đủ, do đó ảnh hưởng đến sức mạnh tổng thể và độ dẻo dai của vật liệu.
Để khắc phục vấn đề này, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Colorado Boulder (CU) và Đại học Pennsylvania ở Hoa Kỳ đã phát triển một phương pháp có tên là "tiếp xúc có hỗ trợ oxy hóa khử và xử lý liên tục" (CLEAR) Công nghệ cho phép sản phẩm in có độ dẻo dai, độ bám dính cao.
Kết quả này được công bố trên tạp chí Khoa học vào ngày 2 tháng 8, được 24 cơ quan báo chí đưa tin và được tải xuống hơn 5.300 lần.
数百年来日本把和纸用于书籍装订、艺术、家具和建筑上，甚至神道祭司和佛像的法衣和仪式物品也会采用，人们还能在一些折纸、书法和浮世绘等传统艺术上看到它的身影。
锌有含量丰富、成本低、毒性低、理论电容量高（820mAh/g）和回收率高等优点，再加上其氧化还原电位较低，使可充电锌电池（ZnB）可以在不易燃的水性电解质中工作，引起了人们的关注。
NỔ HŨNGC 2005距离大麦哲伦星系的中心约750光年。大麦哲伦星系是银河系最大的卫星星系，它本身距离地球约162,000光年。
但是，“鉴于自2018年以来高管薪酬与股东回报紧密结合，以及董事会声称的向首席执行官提供的激励价值相关好处保留了原始交易”，先锋在特斯拉周四的年会上投了批准票。
不过当年这款傻瓜机在上市5分钟就售罄，引起了大量的关注和讨论。
Công nghệ CLEAR này bổ sung chất khởi tạo oxy hóa khử đặc biệt vào vật liệu hydrogel in 3D (acrylamide), cho phép vật liệu tiếp tục trùng hợp sau khi xử lý bằng ánh sáng để tạo thành nhiều chuỗi polyme polyacrylamide hơn, chúng càng bị vướng víu để tạo thành các cấu trúc mạng lưới có mức độ vướng víu cao.
Ngoài ra, toàn bộ quá trình xử lý hydrogel là một quy trình liên tục có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng và quy trình này không yêu cầu các bước bổ sung như ánh sáng hoặc nhiệt.
Trong quá trình này, họ đã sử dụng các phương pháp xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP) truyền thống và phương pháp CLEAR để in vật liệu polyacrylamide, đồng thời thử nghiệm và so sánh các sản phẩm in.
Kết quả cho thấy dù hydrogel được in bằng phương pháp CLEAR được xử lý bằng ánh sáng hay nhiệt truyền thống thì độ bền và khả năng chịu áp lực của nó đều tốt hơn hydrogel được in bằng phương pháp DLP. Nguyên nhân chính là do hydrogel được in bằng phương pháp DLP. Phương pháp CLEAR có độ bền và khả năng chịu áp lực tốt hơn. Mức độ vướng víu của các chuỗi đại phân tử bên trong gel cao hơn nhiều so với hydrogel được in bằng phương pháp DLP.
Ngoài ra, khi chưa lưu hóa, hydrogel được in bằng CLEAR hòa tan trong nước chậm hơn nhiều so với hydrogel được in bằng DLP và ít có khả năng bị biến dạng và trương nở. Điều này là do sự vướng víu của các chuỗi phân tử khiến vật liệu trở nên cứng cáp. đông đúc, có thể làm giảm sự "xâm lược" của độ ẩm một cách hiệu quả.
Để đạt được mục đích này, nhóm thử nghiệm đã cố tình sử dụng phương pháp CLEAR để in các sản phẩm có hình dạng hình học xốp cong, làm cho chúng cứng và linh hoạt. Nếu được in thành dạng lưới siêu vật liệu (chẳng hạn như giàn hình bát giác) hoặc lò xo, nó có thể chịu được lực nén hoặc lực kéo lớn, nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu khi loại bỏ ngoại lực.
Người thí nghiệm cũng có thể đổ hydrogel này vào khuôn tôn (cần được làm nguội từ từ), sau đó khi nhiều hydrogel sóng tiếp xúc với nhau, một mạng lưới polymer sẽ được hình thành, cũng có độ dẻo dai và tính chất cơ học cao.
Sau khi những người thử nghiệm thu được các đặc tính cơ bản của phiên bản CLEAR của hydrogel, họ dán thành phẩm lên tim lợn, phổi lợn ẩm hoặc dạ dày. Những hydrogel này bám chặt vào chúng và cho thấy độ dẻo dai và độ bền bề mặt cao. không bị rơi ra ngay cả sau khi rửa bằng dung dịch đệm phốt phát (mô phỏng dịch tiêu hóa).
Điều này có nghĩa là phiên bản CLEAR của hydrogel không chỉ có thể nhanh chóng được tạo thành hình dạng mong muốn mà còn có thể thích ứng với các cơ quan cong và có thể bám chắc vào các cơ quan ẩm ướt, ngay cả khi cơ quan đó trở nên lớn hơn (tim đập, dạ dày Khi nạp thực phẩm vào) sẽ không bị bong tróc hay nứt vỡ.
Ngoài ra, nó có thể chịu được tải ép đùn gần 43kPa, thuận lợi cho việc in các bộ phận khớp ở các vị trí khác nhau trên cơ thể bệnh nhân và có thể mở đường cho một thế hệ vật liệu sinh học mới.
Các nhà thí nghiệm đề cập rằng những ưu điểm trên dự kiến sẽ cho phép phiên bản CLEAR của hydrogel trở thành miếng băng bó tim cho bệnh nhân, giúp bệnh nhân sửa chữa các khuyết tật về tim, đồng thời giúp bác sĩ đưa thuốc tái tạo mô trực tiếp đến các cơ quan hoặc sụn của bệnh nhân , giảm thiểu việc sử dụng các vấn đề với miếng vá sụn và mũi khâu.
Giáo sư Jason Burdick của Viện biên giới sinh học thuộc Đại học Colorado Boulder nói với phòng tin tức của trường: “Bởi vì mô tim và sụn có khả năng tự sửa chữa rất hạn chế nên một khi bị hư hỏng, chúng sẽ khó quay trở lại hoạt động bình thường. giờ đây, thông qua các vật liệu mới được phát triển của chúng tôi, quá trình sửa chữa các cơ quan này có thể được nâng cao, điều này sẽ có tác động sâu sắc đến bệnh nhân."
Đồng tác giả đầu tiên Matt Davidson, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Burdick thuộc Đại học Pennsylvania, cho biết: “Vật liệu kết dính mà chúng tôi in bằng phương pháp này đủ bền về mặt cơ học để hỗ trợ mô và đây là điều mà chúng tôi chưa bao giờ làm được có thể làm trước đây."
Abhishek Dhand, một nhà nghiên cứu trong cùng phòng thí nghiệm, cho biết: “Đây là phương pháp xử lý 3D đơn giản có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm học thuật của riêng mình cũng như trong công nghiệp để cải thiện tính chất cơ học của vật liệu nhằm thích ứng với nhiều loại vật liệu khác nhau. vấn đề về ứng dụng. Điều này giải quyết được vấn đề lớn về in 3D."
Nhóm đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế tạm thời và có kế hoạch tiến hành nhiều nghiên cứu liên quan hơn trong tương lai để hiểu rõ hơn phản ứng của mô người với những vật liệu đó. Họ cũng nhấn mạnh rằng phương pháp mới, vốn đã liên quan đến nghiên cứu và sản xuất, có thể có tác động vượt xa y học vì nó không cần thêm năng lượng để xử lý hoặc làm cứng các bộ phận.. ◇
Biên tập viên: Lian Shuhua#
