Skupina docenta Jiawen Li na Čínskej univerzite vedy a techniky (USTC) navrhlafemtosekundový laserdynamická holografická metóda spracovania vhodná na efektívnu konštrukciu trojrozmerných kapilárnych lešení, ktoré možno použiť na generovanie trojrozmerných kapilárnych sietí. Súvisiaci výskum bol publikovaný ako titulný článok v Advanced Functional Materials a súvisiaca technológia bola autorizovaná patentom.
Metóda dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom je mikro- a nanofabrikačná technika využívajúca ultrakrátke pulzné lasery, ktorá sa vyznačuje schopnosťou dosiahnuť jemné spracovanie materiálov a štrukturálnu kontrolu v mikro- a nanoúrovni. Táto technológia je jedinečne výhodná pri výrobe mikrofabrikovaných štruktúr, pretože umožňuje vysoko presné rezanie materiálov a povrchovú úpravu v mikro- a nanoúrovni. Najmä pri konštrukcii trojrozmerných mikrojemných štruktúr môže metóda dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom realizovať jemné spracovanie a rýchlu výrobu zložitých štruktúr, čo poskytuje dôležitú technickú podporu pre výstavbu mikrovaskulárnych sietí.
Konštrukcia trojrozmernej kapilárnej siete má veľký význam pre tkanivové inžinierstvo. Pri príprave umelých tkanív a orgánov je dobrý systém zásobovania krvou dôležitou zárukou na zabezpečenie prežitia a funkcie buniek. Tradičný prípravok tkanivového inžinierstva in vitro však často nedokáže efektívne skonštruovať kompatibilný vaskulárny systém, čo má za následok nedostatočné zásobovanie krvou po implantácii buniek in vivo. Preto je konštrukcia trojrozmerných kapilárnych sietí s fyziologickými funkciami kľúčová pre dosiahnutie dlhodobého stabilného rastu a funkcie umelých tkanív. Zavedenie metódy dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom poskytuje nové možnosti a technickú podporu pri budovaní mikrovaskulárnych sietí. Touto metódou je možné realizovať efektívnu konštrukciu mikrovaskulárnych lešení, ktoré poskytujú nové riešenie pre tkanivové inžinierstvo in vitro.
Pre efektívnu konštrukciu 3D kapilárnych lešení má metóda dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom jedinečné výhody. Po prvé, metóda dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom môže realizovať vysoko presné spracovanie a štrukturálnu kontrolu na mikroúrovni a jej presnosť spracovania môže dosiahnuť submikrónovú alebo dokonca nanometrovú úroveň. To poskytuje dôležitý technický základ pre konštrukciu mikrojemných cievnych lešení, ktoré môžu realizovať jemnejšie a zložitejšie štruktúry. Po druhé, metóda dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom sa vyznačuje vysokou rýchlosťou spracovania a vysokou účinnosťou tvarovania, ktorá môže dokončiť prípravu zložitých mikroštruktúr v relatívne krátkom čase, čo poskytuje možnosť rozsiahlej prípravy trojrozmerných kapilárnych sietí. . Preto aplikácia metódy dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom má dôležité technické výhody pri konštrukcii trojrozmerných kapilárnych lešení.
Príslušné výsledky výskumu boli publikované v rPokročilé funkčné materiály, ktorá predstavuje dôležitý prelom v oblasti konštrukcie 3D kapilárnej siete metódou dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom. Publikácia tohto výsledku nielenže dokazuje uskutočniteľnosť a inovatívnosť tejto technológie pri výstavbe mikrovaskulárnych sietí, ale kladie aj základ pre ďalší výskum a aplikáciu v tejto oblasti. Prostredníctvom publikovania v akademických časopisoch sa príslušným výsledkom výskumu dostane širšieho uznania a pozornosti, čo pomôže podporiť aplikáciu a propagáciu tejto technológie v oblasti tkanivového inžinierstva.
Súvisiaca technológia bola navyše autorizovaná patentom, čo znamená, že výskum dosiahol významný pokrok v oblasti technologických inovácií a ochrany duševného vlastníctva. Patentová autorizácia nie je len dôležitou poctou pre výskumný tím, ale čo je dôležitejšie, môže poskytnúť silnú podporu pre následné priemyselné využitie a komercializáciu. Ochrana práv duševného vlastníctva zabezpečuje právny štatút príslušnej technológie v hospodárskej súťaži na trhu, čo prispieva k prilákaniu väčšieho množstva finančných prostriedkov a zdrojov na investície do výskumu a vývoja a industrializácie príslušnej technológie a podporuje transformáciu výsledkov vedeckého výskumu na produktivitu. .
Perspektíva aplikácie umelých mikrovaskulárnych sietí je veľmi široká. Po prvé, táto technológia má veľký význam v oblasti tkanivového inžinierstva a regeneratívnej medicíny, ktorá môže poskytnúť dôležitú fyziologickú podporu pre stavbu umelých orgánov a tkanív, pomôcť vyriešiť problémy s cievnym zásobovaním krvou, ktorým čelí tradičné tkanivové inžinierstvo, a poskytnúť nevyhnutné podmienky pre dlhodobú stabilnú funkciu umelých orgánov. Po druhé, výstavba umelých mikrovaskulárnych sietí tiež poskytuje nové výskumné nástroje a platformy na skríning liekov, modelovanie chorôb a ďalšie oblasti, čo pomáha podporovať výskum a proces aplikácie v súvisiacich oblastiach. V budúcnosti, s neustálym zdokonaľovaním a podporou technológie umelých mikrovaskulárnych sietí, sa verí, že ukáže veľký aplikačný potenciál v mnohých oblastiach, ako je medicína, bioinžinierstvo atď., a prinesie nové nádeje a príležitosti pre ľudské zdravie.
Prostredníctvom vyššie uvedeného úvodu je ľahké vidieť, že metóda dynamického holografického spracovania femtosekundovým laserom má dôležitý význam a široké aplikačné vyhliadky v oblasti konštrukcie umelých mikrovaskulárnych sietí. S neustálym pokrokom a zlepšovaním súvisiacich technológií veríme, že prinesie významné zmeny a prelomy v oblasti tkanivového inžinierstva a regeneratívnej medicíny a významne prispeje k zdraviu ľudí. V budúcnosti očakávame, že táto technológia bude viac využívaná a prinesie viac prekvapení a nádejí do veci ľudského života a zdravia.
