Ein Team von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology und des Stevens Institute of Technology in New Jersey hat eine sehr hochauflösende 3D-Drucktechnologie entwickelt. Herkömmliche 3D-Drucker können Elemente mit einer Größe von bis zu 150 Mikrometern drucken. Die am MIT vorgeschlagene Technologie ist in der Lage, ein Element mit einer Dicke von 10 Mikrometern zu drucken. Eine solche Präzision ist für den breiten Einsatz im 3D-Druck kaum nötig, wird aber für die biomedizinische und medizinische Forschung sehr nützlich sein und verspricht sogar einen Durchbruch in diesen Bereichen.
Tatsache ist, dass heute relativ gesehen zweidimensionale Substrate für die Züchtung von Zellkulturen verwendet werden. Wie und wie Zellkolonien auf solchen Substraten wachsen, ist weitgehend eine Frage des Zufalls. Unter solchen Bedingungen ist es unmöglich, die Form und Größe der expandierten Kolonie genau zu kontrollieren. Eine andere Sache ist die neue Methode zur Herstellung des Substratsubstrats. Die Erhöhung der Auflösung des 3D-Drucks auf den Zellmaßstab eröffnet den Weg zur Schaffung einer regelmäßigen zellulären oder porösen Struktur, deren Form die Größe und das Aussehen der zukünftigen Zellkolonie genau bestimmen wird. Und die Kontrolle der Form bestimmt weitgehend die Eigenschaften der Zellen und der Kolonie als Ganzes. Was ist mit Kolonien? Wenn Sie ein Substrat in Form eines Herzens herstellen, wächst ein Organ, das wie ein Herz und nicht wie eine Leber aussieht.
Machen wir einen Vorbehalt, dass wir vorerst nicht über wachsende Organe sprechen, obwohl Forscher feststellen, dass Stammzellen auf Substraten aus mikrometergroßen Zellen länger leben als auf einem herkömmlichen Substrat. Derzeit wird das Verhalten von Zellkolonien mit unterschiedlichen Eigenschaften auf einem neuen dreidimensionalen Substrat untersucht. Beobachtungen zeigen, dass Proteinmoleküle von Zellen an der Adhäsionsstelle zum Substratgitter und untereinander zuverlässige fokale Adhäsionen erzeugen und so das Koloniewachstum im Volumen des Substratmodells gewährleisten.
Wie konnten Wissenschaftler die Auflösung des 3D-Drucks erhöhen? Wie in einem wissenschaftlichen Artikel in der Zeitschrift Microsystems and Nanoengineering berichtet, trug die Schmelzelektroschreibtechnologie dazu bei, die Auflösung zu erhöhen. In der Praxis wurde zum Drucken des Modells zwischen dem Druckkopf eines 3D-Druckers und dem Substrat ein starkes elektromagnetisches Feld angelegt, das dazu beitrug, das aus den Druckkopfdüsen strömende geschmolzene Material zu zerkleinern und in eine bestimmte Richtung zu lenken. Leider werden keine weiteren Details genannt.
Source: 3dnews.ru