Команда исследователей из Северо-Западного университета под руководством доктора Рамилы Шах разработала напечатанную на 3D-принтере конструкцию из графена, на которой стволовые клетки не просто располагались, но и делились, создавая подобные нейронам структуры. Возможно, самое важное - это то, что клеткам удалось успешно размножаться без использования дополнительных веществ или реагентов для роста. По словам исследователей, благодаря этому удастся снизить стоимость процесса.
Руководитель исследовательской группы, доктор Рамила Шах, является адъюнкт-профессором материаловедения и инженерных наук на факультете инженерии, а также адъюнкт-профессором хирургии на факультете медицины. В результате исследований ее команде удалось разработать метод, в котором наночастицы графена используются для создания необходимых конструкций, а биосовместимый эластомер способствует их укреплению.
«Это жидкие чернила, – объясняет Шах. – После подачи из 3D-принтера один из компонентов чернил сразу же испаряется, так что конструкция застывает практически мгновенно. Остальные подобранные нами компоненты и их взаимодействие со специальным полимером также вносят свой вклад в гибкость и другие характеристики полученного объекта. Благодаря тому, что он держит форму, у нас есть возможность создавать конструкции с четкой структурой и больших размеров».
По словам доктора Шах, вполне вероятно, что именно электропроводимость графенового материала делает готовую конструкцию биосовместимой. Во многих случаях при использовании графена для 3D-печати его содержание в полимерном материале составляет около 20% – таким образом, выраженность его свойств значительно снижена. Более высокая концентрация графена обычно приводит к повышенной хрупкости объектов, однако команде доктора Шах удалось увеличить его содержание до 60-70%, получив при этом гибкий и прочный материал.
«Сами по себе клетки, особенно нейроны, являются отличными проводниками электричества. Поэтому, когда они расположены на материале, также способном проводить электрический импульс, клетки способны взаимодействовать на больших расстояниях», – говорит доктор Шах.Графен обладает потрясающими свойствами, в том числе высокой электропроводимостью и способностью накапливать энергию. Он может быть использован для создания очень прочных и легких конструкций.
Исследования финансировались частично грантом имени Маккормика, а частично – средствами гранта от Google. Ведущими авторами проекта были также Адам Джакус, учащийся на постдокторантуре в Северо-Западном университете, и профессор материаловедения и инженерных наук Марк Херсам.
Исследователи из Северо-Западного университета уже появлялись в новостях в этом году, когда они объявили о разработке большой группы других формул биосовместимых материалов для 3D-печати. Эти материалы также обладают свойствами, которые делают их подходящими для создания конструкций для выращивания тканей и органов. В своем проекте ученые под руководством доктора Шах доказали возможность получения биосовместимого геля для 3D-печати, созданного на основе воды и подходящего для изготовления трехмерных конструкций. Исследователи работают не только над графеновыми материалами, но и над 3D-печатью топливных элементов.
поделиться статьей с друзьями
добавить сообщение