Navorsers gebruik 3-D druk van kraakbeen selle en nanomateriale om funksionele ore te skep wat radio seine ontvang. Die studie toon dat dit eendag moontlik is om bioniese weefsels en organe te skep.
In weefselingenieurswese word selle en ander materiale gebruik om die liggaam se weefsels, soos been en kraakbeen, te verbeter of te vervang. Tans is dit egter moeilik om 3-D strukture te skep vir gebruik in die liggaam, veral organe met komplekse geometrieë, soos ore.
Om hierdie probleem te oorkom, 'n navorsingspan onder leiding van dr Michael McAlpine by Princeton Universiteit en dr David Gracias aan die Johns Hopkins Universiteit hom tot die vervaardiging toevoeging, of 3-D druk. In hierdie proses, is 'n 3-D voorwerp 'gedruk' deur gehou opeenvolgende lae van materiaal in 'n patroon wat gebaseer is op 'n digitale model.
Die navorsers het 'n rekenaar-gesteunde ontwerp (CAD) tekening van 'n menslike regteroor as 'n bloudruk vir die druk. Hulle gebruik 3 komponente as die drukker "ink": kraakbeen selle in 'n tuberculose matriks, strukturele silikoon, en silikoon verweef met silwer nanopartikels. e-oor gebou laag vir laag met 'n gewone 3-D drukker, met die silwer verweef "ink" vorming van 'n opgerolde antenna.
Kry die nuutste per e-pos
Oor 'n 10-weekperiode in kultuurtoestande is die hidrogelkomponent van die gedrukte oor herabsorbeer, en die selle het 'n ekstrasellulêre matriks ontwikkel, wat die oor ondeursigtig maak.
Die navorsers wat gekenmerk word die biochemiese, meganiese en funksionele eienskappe van die oor. Hulle het bevind dat die "cyborg oor" kon seine in 'n wye verskeidenheid radiofrekwensie ontvang, met die induktiewe spoel optree as 'n ontvangs antenna. e sein frekwensie het gewissel van 1 MHz tot 5 GHz.
Om die veelsydigheid van die benadering te demonstreer, het die navorsers die CAD-ontwerp omgekeer en 'n aanvullende linkeroor geskep. Hulle het die ore blootgestel aan antenna seine van links en regs stereofoniese klank, die seine wat deur die ore ontvang is, die digitale oscilloskoop ontvang, en die gevolglike klank seine deur luidsprekers gespeel. Die stelsel het hoë kwaliteit klank gelewer, soos getoon deur 'n weergawe van Beethoven se Für Elise.
Oor die algemeen is daar meganiese en termiese uitdagings met interfacing van elektroniese materiale met biologiese materiale, "sê McAlpine. Ons werk stel 'n nuwe benadering voor - om die biologie met behulp van die elektroniese sinergisties en in 'n 3-D interweefde formaat te bou en te laat groei.
Hierdie bewys-van-beginselstudie toon dat weefsels en elektronika gekombineer kan word om hibried-, bioniese organe te vorm. Die span beplan nou om ander materiaal in te sluit sodat die gehoor akoestiese klanke kan registreer. 3-D-drukwerk kan die geleenthede uitbrei om 'n nuwe generasie implants en prostes te skep om menslike vermoëns te herstel of selfs te verbeter.
