Хоботок комара применили в качестве высокоточного сопла для 3D-принтера
Отрезанный хоботок комара можно превратить в сверхтонкое сопло для 3D-печати, что в перспективе может помочь в изготовлении тканей и органов для трансплантации.
К разработке ее авторов из канадского Университета Макгилла сподвигла нужда. Они столкнулись со сложностями в поиске сопел для сверхточной печати. Самые тонкие из доступных на рынке имеют внутренний канал размером 35 микрометров и при этом стоят около 80 долларов за штуку.
Ученые экспериментировали с такими методами, как вытягивание стеклянных капилляров, но эти сопла оказались дорогими в производстве и крайне хрупкими.
«Это заставило нас задуматься, есть ли альтернатива. Если природа-мать может предоставить нам то, что нужно, по доступной цене, зачем делать это самим?» — резонно рассуждает инженер-механик Чангхонг Цао, руководивший исследованием.
Аспирант Джастин Пума получил задание найти природный орган, который справился бы с этой задачей. В поле его зрения попали самые разные варианты — от жал скорпионов до ядовитых зубов змей. В итоге самым подходящим оказался хоботок комара, а именно его более жесткая версия, растущая у самок комаров желтолихорадочных Aedes aegypti — он позволяет печатать структуры толщиной всего 20 микрометров.
Разработчики назвали эту технологию 3D-некропечатью. Статья о ней вышла в свет в журнале Science Advances.
По словам Цао, опытный специалист может производить до шести таких сопел в час, а стоимость каждого составляет меньше доллара, что делает процесс легко масштабируемым. Эти природные сопла можно устанавливать на существующие 3D-принтеры. Учитывая их биологическое происхождение, они служат относительно долго: через две недели около 30% из них начинают выходить из строя, но при хранении в замороженном виде они сохраняют работоспособность до года.
Технику протестировали, используя биочернила Pluronic F-127, которые способны формировать каркасы для биологических тканей, включая кровеносные сосуды. Это открывает путь к потенциальному созданию искусственных органов для пересадки.
Это не первый случай, когда части тел мелких животных находят применение в механизмах. Ранее уже использовали антенну мотылька в дроне, ищущем запахи, и мертвых пауков в роли механических захватов.
Эта работа стала еще одним примером того, как сложно превзойти инструменты, созданные природой, заметил Кристиан Гриффитс из Университета Суонси в Великобритании. «Эволюция комаров длилась миллионы лет, а мы пытаемся нагнать ее. Пожалуй, в этом у них преимущество перед нами», — пояснил он.
