Các nhà nghiên cứu tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đã phát triển một phương pháp mới cho gel in 3D và các vật liệu mềm khác. Nghiên cứu đã được công bố trên một bài báo mới và nó có tiềm năng tạo ra các cấu trúc phức tạp với độ chính xác nanomet. 

Do nhiều loại gel tương thích với tế bào sống, phương pháp mới này có thể nhanh chóng bắt đầu sản xuất các thiết bị y tế vi mô mềm, chẳng hạn như hệ thống phân phối thuốc hoặc điện cực linh hoạt có thể được đưa vào cơ thể người.

Máy in 3D tiêu chuẩn hoạt động bằng cách tạo ra các tấm vật liệu mỏng (thường là nhựa hoặc cao su) và xây dựng chúng từng lớp một (chẳng hạn như lasagna) cho đến khi toàn bộ vật thể được tạo ra.

Công nghệ in 3D có thể thúc đẩy việc sản xuất các thiết bị y tế siêu nhỏ bên trong cơ thể con người

Nhà nghiên cứu Andrei Kolmakov của NIST nói rằng việc sử dụng máy in 3D để tạo ra các vật thể làm bằng gel “hơi giống một quá trình nấu nướng tinh vi.” Trong phương pháp tiêu chuẩn, buồng máy in 3D chứa đầy súp polyme chuỗi dài (các phân tử chuỗi dài được tổ chức với nhau) hòa tan trong nước. Sau đó thêm “hương thơm” (một phân tử đặc biệt nhạy cảm với ánh sáng). Khi ánh sáng từ máy in 3D kích hoạt các phân tử đặc biệt này, chúng sẽ nối các chuỗi polyme lại với nhau để tạo thành một cấu trúc mạng mềm mại. Loại gel này vẫn được bao bọc bởi nước lỏng.

Nói chung, máy in gel 3D hiện đại sử dụng tia cực tím hoặc tia laser nhìn thấy được để thúc đẩy sự hình thành của giàn gel. Tuy nhiên, Kolmakov và các đồng nghiệp của ông tập trung sự chú ý vào một công nghệ in 3D khác sử dụng chùm tia điện tử hoặc tia X để tạo gel. Bởi vì những loại bức xạ này có năng lượng cao hơn hoặc bước sóng ngắn hơn tia cực tím và ánh sáng nhìn thấy, những chùm tia này có thể hội tụ chặt chẽ hơn, do đó có thể tạo ra gel có cấu trúc chi tiết tốt hơn. Những chi tiết này chính xác là những gì kỹ thuật mô và nhiều ứng dụng y tế và sinh học khác yêu cầu. Các electron và tia X cũng có ưu điểm thứ hai: chúng không yêu cầu các phân tử đặc biệt để thúc đẩy sự hình thành gel.

Nhưng hiện tại, các nguồn bức xạ bước sóng ngắn tập trung chặt chẽ như vậy (kính hiển vi điện tử quét và kính hiển vi tia X) chỉ có thể hoạt động trong chân không. Có một vấn đề là vì trong chân không, chất lỏng trong mỗi khoang bay hơi thay vì tạo thành gel.

Kolmakov và các đồng nghiệp của ông tại NIST và Trieste, Ý đã giải quyết vấn đề này và chứng minh việc sử dụng công nghệ in gel 3D trong chất lỏng bằng cách đặt một rào cản siêu mỏng (một lớp màng mỏng silicon nitride) giữa chân không và buồng chất lỏng. Các vảy này ngăn không cho chất lỏng bay hơi (thường xảy ra trong chân không), nhưng cho phép tia X và các điện tử xâm nhập vào chất lỏng. Phương pháp này cho phép nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp in 3D để tạo gel có cấu trúc nhỏ tới 100 nanomet (nm) (mỏng hơn tóc người 1000 lần). Bằng cách cải tiến phương pháp của mình, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ in được cấu trúc 50 nanomet trên gel.

Một số cấu trúc được làm theo cách này có thể được sử dụng trong tương lai cho các điện cực tiêm linh hoạt để theo dõi hoạt động của não, cảm biến sinh học để phát hiện vi rút, rô bốt siêu nhỏ và các cấu trúc có thể mô phỏng tế bào sống và cung cấp môi trường cho sự phát triển của chúng.

Kolmakov cho biết: “Chúng tôi đang giới thiệu các công cụ mới (chùm điện tử và tia X chạy trong chất lỏng) để in 3D vật liệu mềm.” Ông và các đồng nghiệp của mình đã thông qua một báo cáo được xuất bản trên ACS Nano vào ngày 16 tháng 2020 năm XNUMX. Công việc của họ được mô tả trong một bài báo.

Liên kết đến bài viết này :

 Công nghệ in 3D có thể thúc đẩy việc sản xuất các thiết bị y tế siêu nhỏ bên trong cơ thể con người

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Công nghệ in 3D có thể thúc đẩy việc sản xuất các thiết bị y tế siêu nhỏ bên trong cơ thể con ngườiPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( [email protected] ).

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *