Revoliucija biomedicinoje: atraskite naujų medžiagų 3D spausdinimui!

Revoliucija biomedicinoje: atraskite naujų medžiagų 3D spausdinimui!

2025 m. kovo 8 d. yra daug žadančių biomedicinos inžinerijos pokyčių, kuriuos pristatė Potsdamo universiteto Taikomosios fotochemijos ir 3D bioelektronikos darbo grupės vadovas Dr. Johannes Gurke. Jo moksliniai tyrimai skirti naujų medžiagų, pagamintų taikant šviesą cheminėse reakcijose, vadinamose fotochemija, kūrimą. Šie novatoriški metodai remiami finansine Federalinės švietimo ir tyrimų ministerijos (BMBF) parama, kuri siekia beveik 2,5 mln. eurų, o tai pabrėžia šių technologijų svarbą ir potencialą.

Pagrindinis daktaro Gurke komandos tikslas – iš klampios dervos gaminti elektrai laidžias medžiagas, kurios turi būti gaminamos naudojant 3D spausdinimo technologijas. Tai atveria naujas galimybes bioelektronikoje, ypač tiksliai matuojant elektrinius signalus biologinėse sistemose, tokiose kaip nervai ir širdis. Ilgalaikis planas – sukurti biomedicininius produktus, kurie galėtų būti pritaikyti prie konkrečių smegenų regionų ir individualių pacientų poreikių. Šias mokslinių tyrimų pastangas remia BMBF „NanoMatFutur“ jaunųjų talentų konkursas ir antrasis „KMU inovatyvios“ programos projektas, bendradarbiaujant su xolo GmbH.

Inovatyvūs spausdinimo būdai biomedicinos inžinerijoje

xolo GmbH sukūrė naują 3D spausdinimo techniką, vadinamą ksolografija, kuri sujungia du šviesos pluoštus. Ši technika leidžia sukurti biologiškai suderinamas medžiagas su sudėtinga geometrija ir siekiama panaudoti technologiją kuriant vaistus. Be to, daktaro Gurke darbą lemia mokslo pasiekimai priedų gamybos ir polimerų kūrimo srityje. Tokie institutai kaip Fraunhofer IAP specializuojasi kuriant polimerines medžiagas šiam sektoriui, kurios turi elastingų ir biomimetinių savybių.

Šių medžiagų kokybė yra labai svarbi kuriant individualius protezus ir implantus, pritaikytus konkrečiam paciento sužalojimui. Pavyzdžiui, minkštųjų audinių išnirimų izoliacinės kapsulės gali būti sukurtos taip, kad skatintų audinių perfuziją. Fraunhofer IAP požiūris pabrėžia, kaip svarbu naudoti aukštos kokybės medžiagas, atitinkančias griežtus medicininius reikalavimus.

Tvarūs metodai kuriant medžiagą

Kitas svarbus aspektas kuriant šias medžiagas yra tvarios chemijos naudojimas. Mokslininkai dirba kurdami biologiškai skaidomus implantus ir tuos, kurie pagaminti iš atsinaujinančių žaliavų, kad būtų išvengta toksiškų ar kritinių žaliavų. Šie tvarūs sprendimai palaiko didėjantį ekologiškai atsakingų technologijų poreikį, siekiant ne tik medicininių, bet ir aplinką tausojančių tikslų.

Apibendrinant galima teigti, kad institucijų ir įmonių bendradarbiavimas parodo, kaip naujoviškas šviesos ir 3D spausdinimo technologijų panaudojimas atveria naujas medicinos technologijų perspektyvas. Dr. Gurke'o ir jo komandos pasiekimai Potsdamo universitete yra tik keli pažangos pavyzdžiai, galintys turėti didelės įtakos biomedicinos produktų ateičiai. Šiuo metu, kai inovatyvūs sprendimai tampa vis svarbesni, šie projektai yra medicinos technologijų pokyčių priešakyje.