Хоботок комара превратили в дешевое высокоточное сопло для 3D-биопринтера
Им можно печатать линии толщиной 20 микрометров
Канадские и американские инженеры совместно разработали технологию 3D-биопечати, в которой вместо металлического или стеклянного сопла используется хоботок самки комара. Принтер с биогибридным соплом может наносить чернила с разрешением 20 микрометров, чем превосходит возможности большинства коммерчески доступных микродозаторов. Хоботок комара оказался достаточно прочным, чтобы выдерживать необходимое для экструзии давление, и при этом стоит дешевле искусственных аналогов. Авторы работы продемонстрировали эффективность сопла, напечатав несколько микроструктур с живыми клетками, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Современные технологии трехмерной печати для создания микроскопических структур, такие как прямая печать чернилами (Direct Ink Writing, DIW), требуют высокой точности дозирования материала, поэтому используемые в них сопла обладают крайне малым внутренним диаметром — менее 100 микрометров. Обычно их изготавливают из металла, пластика или стекла, но из-за сложности производства стоимость одного экземпляра может превышать 80 долларов США. Природа при этом предлагает множество примеров уже готовых и эффективных микроинструментов для транспортировки жидкостей. Например, питающиеся кровью или нектаром насекомые в процессе эволюции развили сложные ротовые аппараты, способные прокачивать жидкости через узкие каналы с минимальным сопротивлением.
На это обратили внимание инженеры под руководством Чанхона Цао (Changhong Cao) из Университета Макгилла. Вместе с коллегами из США они провели подробный анализ различных биологических структур — когтей, жал, клыков и хоботков различных животных, которые могли бы послужить в качестве дозирующих насадок для 3D-печати методом DIW . В результате оптимальным кандидатом оказался кровососущий хоботок самки комара, обладающий подходящим сочетанием