Acest lucru a fost anunțat de o echipă formată din cinci membri, condusă de Ryan Hayward de la Universitatea din Massachusetts din Amherst (SUA). Primul autor al articolului a fost colegul său Jungwook Kim. În special, metoda se referă la litografie pe gel de semitonuri pentru fotoviparea filmelor cu gel de polimer.

suflă

Potrivit oamenilor de știință, aceasta poate ajuta la ghidarea celulelor cultivate în laborator către forma potrivită, astfel încât să poată crește vasele de sânge sau chiar organe întregi.

„Am vrut să dezvoltăm o strategie care să ne permită să modelăm creșterea cu o flexibilitate similară naturii”, a explicat Ryan Hayward. El a reamintit că multe plante creează curbe, tuburi și alte forme prin schimbarea intensității creșterii în zonele adiacente ale corpului lor. Unele frunze sau petale se extind, dar nu există alte celule în apropiere. Acest contrast duce la o gamă variată de forme, inclusiv pâlnii și margini ondulate sau curbate. Un exemplu este petala de crin.

Pe această bază, Ryan Hayward și colegii săi au expus pelicule subțiri de polimer cu film subțire sensibile la lumina ultravioletă la un model de iluminare specific printr-un fotomască. Cantitatea de lumină absorbită de unul sau alt loc al filmului a „programat” amploarea expansiunii sale după contactul cu apa. Ei au imitat capacitatea naturii de a direcționa unele celule către creștere, în timp ce suprimă creșterea altora. Înainte de iluminare, au acoperit substratul de lucru în substrat cu un strat extrem de subțire de polimer. Avea o grosime de doar 10 micrometri (milionimi de metru), ceea ce reprezintă aproximativ o cincime din grosimea unui păr uman.

Suprafețele iluminate de gel au dobândit un model reticulat, care le-a limitat capacitatea de expansiune. Dar zonele nelimitate învecinate s-au umflat ca un burete înmuiat în apă. Creșterea modelată rezultată a permis - după a doua expunere la lumina ultravioletă - să formeze forme din gel în funcție de atribuire. Funcționează similar în natură. Cu toate acestea, noua metodă transcende natura. Acest lucru se datorează faptului că materialele relevante pot fi aplatizate și remodelate în mod repetat. Tot ce trebuie să faceți este să uscați mai întâi folia și apoi să o turnați din nou cu apă. De exemplu, oamenii de știință au făcut bile, șei și conuri.

Și, de asemenea, forme mai complexe, cum ar fi așa-numitul. suprafețe minime, adică cu curbură medie zero. Un exemplu este membrana, care este creată prin scufundarea cadrului de sârmă într-o soluție de săpun - limita suprafeței este formată de firele cadrului. Procesul de creștere modelat pe filmele cu gel seamănă cu fotografia și tipărirea cu semitonuri.

„Prin transferul direct al imaginii pe gelul moale cu semitonuri de lumină, dirijăm creșterea acesteia. Nu suntem siguri ce forme diferite putem face în acest fel. Cu toate acestea, deocamdată este interesant să explorezi acest lucru, concentrându-te pe o mai bună înțelegere a naturii procesului. Un sistem de acest gen ne ajută să îi urmărim progresul. Una dintre problemele nerezolvate ale biomedicinei sau bioingineriei este cum se creează țesuturi care ar putea ajuta la creșterea unui nou vas sau organ. Acum știm puțin mai multe despre cum să treceți de la o celulă de folie plană la un organism complex ", a explicat membru al echipei Christian Santangelo, tot de la Universitatea din Massachusetts din Amherst.

Echipa lui Ray Hayward a publicat concluziile în revista Science.