چاپ ساختارهای پیچیده مویرگی با چاپگرهای میکروسکوپی

دانشمندان دانشگاه فناوری وین چاپگرهای سه بعدی در مقیاس میکروسکوپی ساخته‌اند که می‌توان روزی برای چاپ ساختارهای پیچیده مویرگی از آن استفاده کرد.

اوایل سال جاری پژوهشگران این دانشگاه یک چاپگر سه بعدی ساختند که از لیرز برای کار در مقیاس بسیار ریز استفاده می‌کرد. اکنون آنها با اصلاح این شیوه توانسته‌اند به طور دقیق یک مولکول انتخاب شده را در یک ماده سه بعدی قرار دهند.

از این فرایند که به “فوتوگرافتیک سه بعدی” موسوم است، می‌توان برای ساخت “آزمایشگاه بر روی تراشه” و یا بافت‌های مصنوعی زنده قابل رشد استفاده کرد.

این شیوه بر پایه نوعی اسفنج موسوم به هیدروژل ساخته شده است. این هیدروژل شبکه‌ای از زنجیره‌های پلیمری است که آب را درون خود گیر می‌اندازند. ۹۹ درصد هیدروژل‌ها از آب تشکیل شده و شبیه حباب‌های شفاف است.

در روش دانشگاه وین، مولکول‌ها درون این هیدروژل قرار می‌گیرند. در نقطه‌ای که دانشمندان می‌خواستند این مولکول را ثابت کنند یک لیزر با استفاده از لنزهای چهار میکرونی متمرکز شد.

فقط در همان نقطه از تمرکز لیزر از توان لازم برای شکستن اتصالات فوتوشیمیایی پلیمری برخوردار بود. همانطور که لیزر به کار خود ادامه می‌داد، ماتریسی را در هیدروژل شکل داد که سیگنال‌های شیمیایی، سلول ها یا مولکول‌های فلورسنت می‌توانستند به آن متصل شوند.

توانایی ساخت یک ماتریس سه بعدی میکروسکوپی گام مهمی به سوی مهندسی زیستی واقعی است.

این ماتریس می‌تواند بعنوان داربستی برای قرار گرفتن سلول‌ها به وسیله نشانگرهای شیمیایی که دستور رشد را به آنها بدهد، عمل کند. با این شیوه می‌توان ساختارهای پیچیده‌ای مانند مویرگ‌ها را چاپ  کرد. از این فرایند می توان در میکرومهندسی حسگرهای شیمیایی استفاده کرد.