Присоска в стиле осьминога переносит тонкие, нежные тканевые трансплантаты и биосенсоры

"В течение последних нескольких десятилетий клеточные или тканевые листы все чаще использовались для лечения поврежденных или больных тканей. Важнейшим аспектом операции по трансплантации тканей, например операции по трансплантации ткани роговицы, является хирургический захват и безопасная трансплантация мягких тканей. Однако обращение с этими живыми веществами остается серьезной проблемой, потому что они хрупкие и легко мнутся при извлечении их из культуральной среды », – сказал руководитель исследования Хюнджун Конг, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Иллинойсе.

Группа Конга вместе с сотрудниками из Университета Пердью, Университета Иллинойса в Чикаго, Университета Чунг-Анг в Южной Корее и Корейского передового института науки и технологий опубликовала свою работу в журнале Science Advances.
Современные методы переноса листов включают выращивание их на чувствительном к температуре мягком полимере, который после переноса сжимается и освобождает тонкую пленку. Однако этот процесс занимает 30-60 минут, чтобы перенести один лист, требует квалифицированных специалистов и рискует порваться или сморщиться, сказал Конг.

«Во время операции хирурги должны минимизировать риск повреждения мягких тканей и быстро, без заражения, пересадить трансплантат. Кроме того, еще одним важным аспектом является перенос ультратонких материалов без складок и повреждений », – сказал Конг.
В поисках способа быстро собрать и высвободить тонкие, нежные листы клеток или электроники, не повреждая их, исследователи обратились за вдохновением к царству животных. Увидев, как осьминог или кальмар может подбирать как влажные, так и сухие предметы любой формы с небольшими изменениями давления в присосках с приводом от мускулов, а не липким химическим клеем, исследователи пришли к идее.

Они разработали манипулятор, сделанный из чувствительного к температуре слоя мягкого гидрогеля, прикрепленного к электронагревателю. Чтобы взять тонкий лист, исследователи осторожно нагревают гидрогель для его усадки, затем прижимают его к листу и выключают нагрев.

Гидрогель слегка расширяется, создавая всасывание с мягкими тканями или гибкой электронной пленкой, поэтому его можно поднимать и переносить. Затем они аккуратно помещают тонкую пленку на мишень и снова включают нагреватель, усаживая гидрогель и освобождая лист.
Весь процесс занимает около 10 секунд.

Затем исследователи надеются интегрировать датчики в манипулятор, чтобы в дальнейшем воспользоваться их мягким, био-дизайном.
«Например, интегрируя датчики давления с манипулятором, можно будет отслеживать деформацию целевых объектов во время контакта и, в свою очередь, регулировать силу всасывания до уровня, при котором материалы сохраняют свою структурную целостность и функциональность», – сказал Конг. "Таким образом мы сможем повысить безопасность и точность обращения с этими материалами. Кроме того, мы стремимся изучить терапевтическую эффективность клеток и тканей, переносимых мягким манипулятором."

Эту работу поддержали Национальный научный фонд, Национальные институты здравоохранения, Программа исследования зрения Министерства обороны и фонд Jump Applied Research в области общественного здравоохранения с помощью инженерных и симуляционных технологий.

3 комментария к “Присоска в стиле осьминога переносит тонкие, нежные тканевые трансплантаты и биосенсоры”

  1. Короче вообще-то, очень многое из того, что Вы пишете не напрочь так… Ну конечно ладно, не имеет важное значение

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *