“ژل هوشمند” ۳D-Printed و هیدروژل گامی بزرگ به سوی اندام های مصنوعی است
بر طبق گفته محققان دانشگاه راتگرز که در پشت این کار هیجان انگیز قرار دارند، این ژل مبتنی بر آب، شباهت بسیار زیادی به اندام و بافت های ما دارد – حدود ۷۰ درصد از آن، درست مثل بدن انسان، از آب تشکیل شده است- همانطور که دانشمندان در مقاله ای که روز سه شنبه در Science Reports منتشر شد، توضیح داده اند، ممکن است روزی هیدروژل_ یک ماده ایده آل برای ساخت محصولات سه بعدی_ جایگزین اندام های بدن شود.
به نظر می رسد اشیاء حاصل از چاپ سه بعدی که می توانند رنگ ها را تغییر دهند هنوز در ابتدای راه هستند. تحقیقات جدید نشان داده است، موادی وجود دارند که می توانند شکل خود را در طول زمان در واکنش به تغییرات دما تغییر دهند، و این طور برداشت می شود که اشیاء سه بعدی، به سرعت به سوی بعد چهارم حرکت می کنند. در ادامه با معرفی “ژل هوشمند” ۳D-Printed و هیدروژل با نت نوشت همراه باشید.
بر طبق گفته محققان دانشگاه راتگرز که در پشت این کار هیجان انگیز قرار دارند، این ژل مبتنی بر آب، شباهت بسیار زیادی به اندام و بافت های ما دارد – حدود ۷۰ درصد از آن، درست مثل بدن انسان، از آب تشکیل شده است- همانطور که دانشمندان در مقاله ای که روز سه شنبه در Science Reports منتشر شد، توضیح داده اند، ممکن است روزی هیدروژل_ یک ماده ایده آل برای ساخت محصولات سه بعدی_ جایگزین اندام های بدن شود.
“ژل هوشمند” ۳D-Printed – هیدروژل
هاون لی، استاد دانشگاه راتگرز و نویسنده ارشد این مقاله، به Inverse می گوید: “سلول های سه بعدی ساکن نمی توانند به طور دقیق عملکردهای بدن ما را تقلید کنند، زیرا بدن ما همیشه در حال حرکت و جنب و جوش است.”
هیدروژل این مشکل را با قابلت تغییر شکل خود، در پاسخ به تغییرات دما حل می کند. در این مورد خاص، درجه حرارت بیش از ۹۰ درجه فارنهایت (۳۲ درجه سانتیگراد) مواد را جمع (منقبض) می کند، در حالی که دمای خنک تر آن را بیشتر مایع کرده و منبسط می کند (گسترش می دهد). امکان دست کاری شکل و ایجاد حرکت با تغییر دما، ممکن است فقط در بخش های خاصی از این مواد صورت می پذیرد.
بنابراین، می توان از روش ژل هوشمند سه بعدی برای رشد سلول ها پس از چاپ آنها استفاده کرد. به نوعی این ژل های هوشمند می توانند چگونگی تغییر شکل خود، برای تقلید از فعالیت های حیاتی مانند تنفس و یا حرکت گوارشی، را برنامه ریزی کنند. این سلول ها ممکن است همان شرایطی را تجربه کنند که امکان دارد در داخل بدن ما تجربه کنند.
همانطور که لی توضیح می دهد، شکل یک شی، عملکرد آن را تعیین می کند وتوانایی کنترل چگونگی تغییرات شکل، تا حد زیادی عملکرد بالقوه شی را افزایش می دهد. او و تیمش هیدروژل را اختراع نکرده اند، اما آنها با یک روش جدید چاپ سه بعدی آمده اند که کمک می کند تا این سطح بی نظیر کنترل در اختیار ما قرار گیرد، و این درحالی است که هنوز هم سطح آن می تواند ارتقاع پیدا کند.
گفته شده که توانایی بافت های ارگانیک حاصل از چاپ سه بعدی، پتانسیل حل بحران کمبود اندام در جهان را دارند. اگر چه لی تردید داشت زمانی تحقیقات تیمش می تواند به چیزی آماده برای پیوند تبدیل شود، اما آنچه که آنها ساخته اند می تواند یک گام بزرگ در جهت هدف فراوان کردن ارگان های مصنوعی باشد. و این تنها کاربرد محتمل و جذاب آن نیست.
لی می گوید: “زیست چاپی (Bioprinting) تنها یک کاربرد از این روش می باشد. از آن نیز می توان در soft robotics یا ساخت روبات ها از مواد کاملا نرم استفاده کرد. تقریبا مانند هشت پا. چرا تمام رباتها باید تمام این اتصالات و موتورهای سفت و سخت را داشته باشند، زمانی که ارگان های زنده ایی وجود دارند که می توانند با بدنهای کاملا نرم، کارهای پیچیده ای انجام دهند؟”
تحقیقات کنونی اشیایی را با هیدروژل ساخته که عرض آنها به اندازه یک تارمو، و طول آنها به چند میلی متر می رسد و همه آن ها با لایه های رزین (انگم) حاوی هیدروژل و دیگر مواد شیمیایی برای اتصال آنها به یکدیگر چاپ می شوند. این ماده قابلیت دستکاری در آینده را هم دارد. اما برای ایجاد ارگان های مصنوعی و یا دگرگون کردن صنعت رباتیک، کاملا اماده نیست. اما این یک شروع کاملا جدی و جذاب است.
