新しい4Dプリント構造:水を分解したり、3Dプリントの移植可能な人間の臓器の開発を促進したりすることができます

新しい4Dプリント構造:水を分解したり、3Dプリントの移植可能な人間の臓器の開発を促進したりすることができます


3D プリントよりも興味深い 4D プリントの最新の開発を見てみましょう。カナダのアルバータ大学の Ingenuity Laboratory は最近、3D プリント技術を使用して、葉の形をした新しい 4D プリント構造を作成しました。天然タンパク質とハイドロゲル素材で構成されています。インジェニュイティチームは、この研究の成功により、真に移植可能な3Dプリント生体臓器の作成に一歩近づいたと述べた。 (関連論文はダウンロードできます:)
      
この4Dプリントされた葉は、さまざまな環境や材料に物理的に反応できると報告されています。銀ナノ粒子、カーボンナノチューブ、タンパク質フィルムを混ぜた特殊な樹脂を使用して印刷されます。水に浸して紫外線にさらすと、この物質は水と反応して水を分解し、水素ガスを生成します。
     
研究者によると、このユニークな反応により、バイオプリント構造は水素燃料電池と同様の機能を持ち、熱と酸素の両方を生成します。物理的な観点から見ると、水に浸して紫外線にさらすと、葉は膨らみ始めます。これは、カスタマイズされた水素燃料電池を低コストで製造することが可能であることを効果的に証明しています。



これだけでも十分エキサイティングだが、研究者たちは、この研究によって、真に移植可能な人間の臓器を 3D プリントするという、さらに野心的な目標も達成できると考えている。言い換えれば、4D プリントされたハイドロゲルの葉は、3D バイオプリント臓器の開発における重要な成果を示しています。
      
特筆すべきは、Ingenuity チームが、若くして引退を余儀なくされた元 NBA スターのフアン・マンバ・ロイのような膝の怪我に苦しむ人々を助けようと、3D プリントされた半月板の研究も行っていることです。

「3Dプリントされた半月板は、手術と患者の回復時間の両方を短縮する可能性があります。私たちは、骨の圧力に耐え、人間の免疫システムによる拒絶反応を避けながら細胞接着を促進する因子を追加できる材料で半月板をプリントします」とチームメンバーのステラ・マシューズは説明した。

さらに読む: 「軍事、生物学、建築分野における 4D 印刷技術の応用と展望」

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3dersからコンパイル

生物学、外科

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