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最近,英国谢菲尔德大学( university of sheffield )的科学家们在开发可在生物环境中安全采用的丝绸微型火箭方面取得了重大突破。 通过采用创新的3d喷墨打印方法,该校化学与生物工程研究人员在微丝绸游泳装置的制造方面迈出了一大步。 我们知道这个丝绸装置是可分解的,对其生物环境完全无害。 这意味着这些装置将来可能用于 人体内部的一点应用,如药物的传播和癌细胞的定位等。

“科学家3D打印出可在人体内运动的蚕丝微型火箭”


而且,这项新技术使研究人员能够采用安全无毒的材料。 这意味着微型火箭不会对任何活组织或生物环境造成伤害或损害。 这是件大事。 以前,这种装置价格昂贵,制造非常多,多为聚苯乙烯微球、碳纳米管、金属制,其表面必须覆盖铂等催化剂层。 但是,这些装置对生物环境并不友好。

“科学家3D打印出可在人体内运动的蚕丝微型火箭”

谢菲尔德大学的科学家们这次用3d印刷的丝绸火箭长300微米,直径100微米,相当于人类头发的纱线厚度,感兴趣的是,这种微型丝绸火箭能够在它所在的生物液体环境中获得推进前进的燃料


科学家们发明了新的反应性喷墨印刷法,发现只有用溶解的丝绸和酶混合的溶液才能制造这些微型火箭。

这种方法的关键是,在这种溶液制成后,科学家们将其放入3d喷墨打印机,像普通的喷墨打印一样,逐层堆积墨水制造火箭。

然后,科学家在印刷的溶液中印刷甲醇,后者就会发生反应,将前者制成刚性的火箭形状,这个形状将酶固定在丝绸的晶格结构上。 最后,这种酶作为催化剂,与外界的燃料分子反应产生泡沫,推动火箭前进。

红色是3d打印丝绸微火箭的运行轨迹

研究人员称,以酶为催化剂,用丝绸3d印刷微型火箭,获得了生物降解性、更便宜、制造方法更简单、更安全的装置,为人体微型火箭出现在实验室外消除了首要障碍。

该校化学生物工程系的秀博赵博士说:“通过使用过氧化氢酶等天然酶和丝绸等完全具有生物分解性的材料,我们制作的游泳装置比以前更具有生物互换性。 另外,通过喷墨3d打印技术,还可以在火箭制造之前用数字化的方法定义形状。 这样可以方便地优化形状以控制装置的游泳方式。 ”。

“科学家3D打印出可在人体内运动的蚕丝微型火箭”

这项研究得到了英国工程物理科学研究委员会( epsrc )的资助,其研究成果是“反应型喷墨打印生物兼容的酶动力丝绸火箭( reactiveinkjetprintingofbiocompatiblenzymepower )”

来源:济南日报

标题:“科学家3D打印出可在人体内运动的蚕丝微型火箭”

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