Esneyebilen, bükülebilen ve yine de canlı hücrelere dost kalabilen yeni bir tür 3 boyutlu yazdırılabilir malzeme, tıbbi implantların, yapay organların ve hatta pillerin nasıl üretildiğini değiştirebilir. Virginia Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından geliştirilen malzeme, tıpta çok tanıdık bir şey olan polietilen glikol veya PEG adı verilen bir polimerle başlıyor. Ekip, PEG’i moleküler düzeyde yeniden tasarlayarak, genellikle kırılgan olan bir maddeyi, plastik gibi basılabilen ancak canlı doku gibi davranan yumuşak, kauçuksu bir ağa dönüştürdü.
3D baskı yapay organ için bir fırsat olabilir
Malzeme bilimi ve mühendisliği ile kimya mühendisliği doçenti Liheng Cai ve ilk yazar doktora öğrencisi Baiqiang Huang’ın liderliğindeki çalışma, Advanced Materials dergisinde yayınlandı. Yaklaşımları, bir polimerin iç “mimarisini” ayarlamanın, bir zamanlar ulaşılamaz gibi görünen özellikleri nasıl ortaya çıkarabileceğini gösteriyor.
[bkz url= https://www.techinside.com/lg-ces-2026-etkinligine-insansi-robotu-ile-damga-vuracak/]
PEG, biyomedikal teknolojide zaten çok kullanılan bir malzemedir. Doku mühendisliğinde, ilaç dağıtım sistemlerinde ve bağışıklık sistemiyle birlikte çalışması gereken birçok başka cihazda bulunur. Biyouyumlu olduğu biliniyor, yani vücut genellikle onu iyi tolere ediyor. Cai: “PEG ağları normalde uzun, doğrusal PEG zincirlerinin çapraz bağlanmasıyla suda yapılır, ardından su uzaklaştırılır. Su ayrıldığında, zincirler bir araya gelir, kristalleşir ve sert ve kırılgan hale gelir. Sonuç, esnemek yerine çatlayan bir malzemedir. Sentetik bir organ için iskele veya atan bir kalbe yaslanan yumuşak bir cihaz gibi bükülmesi ve hareket etmesi gereken bir şey inşa etmek istiyorsanız bu ciddi bir sorundur” dedi.
Cai: “Araştırma grubumuz, vücutla iyi ilişkisini koruyabilen ve yine de elastik bir bant gibi davranabilen bir PEG istedi. Buna ulaşmak için, PEG moleküllerinin düzenlenme şeklini yeniden düşünmemiz gerekiyordu” diye devam etti.
Anahtar fikir, Cai’nin Yumuşak Biyomadde Laboratuvarı’ndaki önceki çalışmalardan geldi. Ekibi, moleküllerin içinde ekstra uzunluk depolayarak çok güçlü sentetik kauçuklar zaten üretmişti. Katlanabilir şişe fırçası tasarımı adı verilen bir yöntem kullandılar. Bu tasarımda, her polimer zincirinin, bir fırçanın kılları gibi dışarı doğru uzanan birçok yan zincire sahip merkezi bir omurgası vardır. Bu kıllar, bir akordeon gibi katlanıp büzülebilir. Malzeme gerildiğinde, bu gizli uzunluklar açılır ve gerilimi üstlenir. Ağ, kopmadan hem güçlü hem de çok esnek hale gelir. Cai: “Grubumuz bu polimeri keşfetti ve bu mimariyi kullanarak bu şekilde üretilen herhangi bir malzemenin çok esnek olduğunu gösterdi,” dedi.
