Хай-тек Комариные хоботки – идеальное сопло для биопечати

Рубрика Николая Гринько на "Вестях ФМ".

Исследователи из канадского Университета Макгилла изготовили сопло для сверхточной 3D-печати из хоботка комара. Ученые стремились разработать сверхтонкие и недорогие сопла для биопринтинга, устойчивые к износу и при этом биоразлагаемые. Существующие сегодня модели изготавливают из металла и пластика, и они не отвечают всем требованиям из этого списка. Было решено подобрать что-нибудь из натуральных материалов, и лучше всего подошел комариный хоботок. Его внутренний диаметр составляет 20 микрометров, что примерно в 2 раза тоньше, чем у лучших коммерческих наконечников. Жесткая, почти прямая форма хоботка идеально подходит для стабильной печати, а его стенки достаточно прочны, чтобы выдержать внутреннее давление около 60 килопаскалей – примерно столько же выдерживает пластик. Через «комариное сопло» с успехом можно подавать густые биочернила. Команда протестировала свое изобретение, создав специальный 3D-принтер, который назвали «некропринтером». На нем они успешно напечатали биокаркасы, которые используются для поддержки роста клеток, и микроструктуры с шириной линий всего 20 микрометров (примерно в два раза тоньше человеческого волоса).

Коллектив редакции нашей программы поясняет. 3D-печать представляет собой технологию, которая, судя по всему, в будущем заменит едва ли не все известные нам способы обработки материалов. Рано или поздно инженеры научатся манипулировать отдельными молекулами, а то и атомами, и тогда смогут воплощать в реальность все самые смелые и необычные задумки. Конечно, до этого пока очень далеко. Сегодня такие принтеры работают в основном методом экструзии, когда расплавленный материал подается в рабочую область через тонкое сопло, а затем застывает. Биопринтеры работают с живыми клетками, формируя органы или их части (правда, пока очень небольшие), вот только сопла для них стоят дорого, служат недолго да к тому же не разлагаются после выбрасывания. Оказалось, что печатать можно комариным хоботком – и это решает все три проблемы.

Интересно, что вся история человеческого изобретательства построена на заимствовании у природы. Наши самолеты скопированы с птиц, наши подводные лодки похожи на китов, вертолеты напоминают стрекоз и так далее. В какой-то момент инженеры отложили в сторону принципы биомеханики, но в последнее время все чаще возвращаются к ним. Строят роботов для изучения океанов в виде медуз и актиний. Конструируют коптеры с птичьими лапами для посадки на ветки и провода. А теперь и вовсе направились вспять: словно первобытные охотники, привязывающие акульи клыки к копьям, охотятся на комаров, добывая их хоботки для биопечати. Кстати, это можно рассматривать, как некую месть комарам за назойливость и укусы. Конечно, исключительно в шутливом ключе. Хотя…