Druk 4D prężnie się rozwija. Widać przy tym trzy główne kierunki tego rozwoju. Oprócz znanych już nam właściwości „self-assembly”, czyli zmiany kształtu pod wpływem temperatury czy wilgoci, oraz tworzenia nowej generacji implantów, które nie tylko umożliwiają wrastanie zdrowej tkanki, ale i ulegają resorpcji przez organizm, właśnie wyłania się nowa możliwość: nadanie wydrukowi 4D nowej, unikalnej funkcjonalności.
Naukowcy z Ingenuity Lab Uniwersytetu w Albercie wydrukowali w technologii DLP z użyciem drukarki 3D Ember od Autodesk oraz specjalnego bio-nano tuszu liść. I nie byle jaki liść – jest on bowiem zdolny do elektrochemicznego rozszczepiania cząsteczek wody na wodór i tlen.
W swoim składzie, oprócz hydrożeli gwarantujących strukturę, zawiera on węglowe nanorurki, nanocząsteczki srebra oraz bakteriorodopsynę – białko u bakterii biorące udział w pozyskiwaniu energii. Listek, zanurzony w wodzie i wystawiony na promieniowanie UV, pęcznieje i zaczyna uwalniać pęcherzyki gazu.
Co ma rozszczepianie wody do organizmu ludzkiego? W sumie nic, poza udowodnieniem, że można drukować w 3D przedmioty o określonych właściwościach i funkcjach – nawet funkcjach chemicznych i biologicznych. Jest to wielki krok dla inżynierii tkankowej. Skoro mamy już możliwości drukowania 3D implantów zmieniających swój kształt w organizmie, a nawet podlegających wchłanianiu, czas najwyższy projektować implanty zdolne do funkcjonowania jak tkanka, którą zastępują.
Ingenuity Lab rozpoczęło już badania nad możliwością zastosowania druku 4D do stworzenia implantów łąkotek. Łąkotki to zbudowane z chrząstki półpierścienie znajdujące się w stawie kolanowym, służące amortyzacji wstrząsów. Nieszczęśliwie przebiegające uszkodzenie może znacznie upośledzić możliwości ich regeneracji. Biodrukowany implant, który nie powodowałby negatywnej reakcji immunologicznej, a wręcz pobudzał regenerację, byłby w stanie samodzielnie dopasować się rozmiarami do pacjenta i jednocześnie mieć właściwości mechaniczne podobne do zdrowej łąkotki, byłby dużym postępem w leczeniu urazów stawu kolanowego. A to dopiero początek.
Źródło: www.3ders.org
