Научниците од Лабораторијата за микро, нано и молекуларни системи при Институтот за медицински истражувања Макс Планк и Институтот за инженерство на молекуларни системи и напредни материјали при Универзитетот Хајделберг создадоа нова технологија за составување на материја во 3Д. Нивниот концепт користи повеќе акустични холограми за да генерира полиња на притисок со кои може да се испечатат цврсти честички, гел-мониста, па дури и биолошки клетки. Овие резултати го отвораат патот кон нови техники на 3D клеточни култури со примена во биомедицинскиот инженеринг. Резултатите од студијата беа објавени минатата недела во научното списание Science Advances.
Производството на адитиви или 3Д печатењето овозможува изработка на сложени делови од функционални или биолошки материјали. Но, конвенционалното 3Д печатење може да биде бавен процес, при којшто објектите се конструираат линија по линија односно слој по слој. Истражувачите во Хајделберг и Тибинген покажаа како може да се формираат 3Д објекти од помали основни единици во само еден чекор.
Звучните бранови врз материјата делуваат со сили – факт што е добро познат на секој што барем еднаш во животот бил на саглам концерт (или во најмалку на свадба со лудо озвучување), па од прва рака ја доживеал силата на потисок на звучните бранови. Користејќи ултразвук со висока фреквенција, кој е нечуен за човечкото уво, брановите должини може да се “стиснат” на под еден милиметар во микроскопското царство, што истражувачите го искористиле за да манипулираат со многу мали честички од градежен материја, како што се на пример биолошките клетки.
Во нивните претходни студии истражувачите покажале како да формираат ултразвук со помош на акустични холограми – 3Д-печатени плочи, кои се направени за да шифрираат одредено звучно поле. Тие звучни полиња може да се користат за составување на дводимензионални обрасци од материјалите. Врз основа на ова научниците веќе го развиле производниот концепт.
Со нивното ново истражување, тимот успеал да го доразвие нивниот концепт чекор понатаму. Тие “фаќаат” честичките и клетките што слободно плаваат во вода и ги собираат моделирајќи притоа тридимензионални форми. Како бонус новиот метод функционира со употреба на различни материјали, вклучувајќи зрна од стакло или хидрогел, но и биолошки клетки.
За развој на целиот процес клучна била идејата да се користат повеќе акустични холограми заедно и да се формира комбинирано поле што може да ги фати и манипулира честичките. Научниците веруваат дека нивната технологија ќе моќе да се користи за формирање на клеточни култури и ткива со 3Д печат. Предноста на ултразвукот е во тоа што е манипулацијата на градивните објекти ја прави доволно нежно така што процедурата е податна за работа со биолошки клетки и може да се употреби и за далечинска манипулација во внатрешноста на ткивата без притоа да се оштетат клетките.