غضروف مصنوعی با پرینتر ۳ بعدی تولید شد

افرادی که لگن، زانو و مهره های ستون فقرات آنها فرسوده می شود، با مشکل فقدان غضروف روبرو می شوند. این امر سبب می شود استخوان ها در برابر یکدیگر ساییده شوند و در نتیجه تورم در بدن به وجود می آید.

اکنون محققان با استفاده از یک پرینتر ۳ بعدی آنالوگی مصنوعی از غضروف ساخته اند که می توان از آن برای درمان چنین بیمارانی استفاده کرد.

این غضروف مصنوعی  ویژگی های یک نمونه واقعی را دارد و از مفاصل آسیب دیده دوباره محافظت می کند.  این در حالی است که تا پیش از این ابداع نسخه هایی از غضروف مصنوعی به دلیل پیچیدگی این ماده غیرممکن به نظر می رسید. اما محققان دانشگاه کلرادو پرینترهای ۳ بعدی بسیار دقیق را برای ساخت این آنالوگ به کار گرفتند.

این تحقیق در کل روی دستکاری الاستومرهای کریستالی مایع(LCEs) متمرکز بود که به دلیل خاصیت انعطاف پذیری و توانایی خارق العاده شان برای پراکندن انرژی زیاد مشهور هستند.

نمایشگرهای موبایل نیز از مواد LCE ساخته می شوند و همین ماده در تولید «کولار»( Kevlar )نیز به کار می رود.

نام تجاری برای الیاف ساخته شده از پارا آرامید قوی و سبک است. کولار  به‌طور معمول به صورت نخ یا پارچه های بافته شده یا به عنوان یک بخش از مواد کامپوزیتی استفاده می‌شود. در حال حاضر کولار به عنوان محافظ بدن نیز استفاده می شود زیرا نسبت استحکام آن به وزنش زیاد است.

در محافظ بدن کولار، پلیمرها می توانند مقدار زیاد انرژی تولید شده از یک گلوله را جذب کنند. محققان این پژوهش توانستند این پلیمرها را به اندازه کافی نرم کنند تا به شکل جوهر پرینتر ۳ بعدی استفاده شود.

در حقیقت محققان LCEها را به نوعی رزین شبیه عسل تبدیل و آن را درون یک پرینتر ۳ بعدی مخصوص قرار دادند. به این ترتیب آنها توانستند شکل دلخواه را به ماده بدهند و سپس آن را در برابر نور مافوق بنفش قرار دادند. نور مافوق بنفش مایع مذکور را سخت می کند و وضعیت ماده تثبیت می شود.

 اکنون این ماده پرینت شده ساختاری شبیه کندوی زنبور عسل دارد. این تحقیق در نشریه Advanced Material منتشر شده است.

منبع:مهر

No tags for this post.