Sladké riešenie

Cukrový model srdca, foto Beckmanov inštitút

Vedci Matthew Gelber a Rohit Bhargava z Illinoiskej univerzity vytvorili trojdimenzionálnu tlačiareň, ktorá ponúka sladké riešenie na vytvorenie 3D tlačených biologických štruktúr – z cukru. Výskumníci vychádzali zo schopnosti cukru roztaviť sa do podoby sklovitého materiálu. Ich 3D tlačiareň tak namiesto vrstvy z pevnej škrupiny vytvára jemnú sieť z tenkých stúh z izomaltu, náhrady cukru, ktorá sa napríklad pridáva do potravín pre diabetikov či čokolády a žuvačiek alebo sa z nej vyrábajú pastilky. Tlač z cukru je však veľmi zložitá – priveľký tlak spôsobí beztvarý výsledok, vysoká teplota vyvolá kryštalizáciu a vytvorené cukrové štruktúry sú veľmi krehké – izomalt má výhodu, že je menej náchylný na kryštalizáciu ako pravý cukor a pri roztavení sa nesfarbuje. Tieto vo vode rozpustné biologicky odbúrateľné sklovité cukrové štruktúry majú viacnásobné využitie v oblasti biomedicínskeho inžinierstva, výskumu rakoviny a výrobe prístrojov. Po roztavení a vytlačení táto cukrová štruktúra vychladne a spevnie, čím vznikne robustné lešenie. Je to skvelý spôsob na tvarovanie mäkkých materiálov alebo rastúcich buniek a tkanív, pretože takéto lešenie sa napokon rozpustí. Bunkové kultúry sa obvykle pripravujú v plochých miskách, čo síce umožňuje skúmať niektoré bunkové vlastnosti, ale nie je to dynamický spôsob, ako sa dá zistiť, ako daný systém skutočne funguje v tele. Tam sú totiž tvar a funkcia veľmi úzko spojené, povedal Rohit Bhargava. Cukrové lešenia by sa mohli použiť pri 3D tlači ľudských orgánov alebo v zdravotníckych pomôckach založených na hydrogéle.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 07/2018.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Komentáre