В наши дни 3D-печать становится популярной. Одной из ее сильных сторон является способность создавать сложные конструкции с высокой точностью и аккуратностью. В последнее время ученые все чаще стали задумываться о применении 3D-печати в медицинской сфере для создания биосовместимых протезов и имплантатов. В основном для печати используются в качестве чернил полимеры, полученные из нефтехимической продукции. Помимо того, что использование таких чернил приводит к истощению запасов ископаемого топлива, они также содержат токсичные компоненты, что делает их непригодными для медицинского использования.
Именно поэтому исследователи Гейдельбергского университета разработали экологичные чернила на основе микроводорослей. Помимо этого, ученым пришлось разработать режимы печати, которые позволили бы печатать микроструктуры с заданной точностью. Оказалось, что чернила на основе микроводорослей имеют достаточно широкий диапазон параметров печати: мощность лазера можно варьировать от 10 до 25 мВт и скорость сканирования — от 6000 до 20 000 мкм в секунду. Однако необходимо учитывать снижение качества печати при низкой мощности и высокой скорости печати:10 мвт и более 18000 мкм в секунду. А также высокая мощность и низкая скорость сканирования: 20-25мВт и менее 12000 мкм с−1 – тоже приводили к ухудшению печати, так как в напечатанных образцах наблюдались микровзрывы. Еще была проверена биосовместимость напечатанных структур на основе микроводорослей с помощью исследований жизнеспособности клеток. Наблюдалась 100%-ая выживаемость культивируемых клеток.
Это исследование подчеркивает большой потенциал микроводорослей как неизведанного, но многообещающего материала для двухфотонной 3D-лазерной печати. Ученые надеются, что эта работа будет способствовать прогрессу в световой 3D-печати с помощью чернил на биологической основе.
3D-лазерная печать биочернилами из микроводорослей (phys.org)