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瑞士团队开创具有手术应用潜力的低功率激光3D打印技术

本文摘要:最近瑞士研究人员在生物3D打印机领域取得了新的突破。他们开发了利用超细光纤探索激光束的内窥镜SLA技术,以制造非常小的结构。这种创造性的方法有一天可以用于将与生物兼容的结构所需的打印机移植到人体内的组织中,具有修复损伤的潜力和其他主要应用。 目前市场上已经没有一系列基于激光的三维微生产技术,但大部分方法依赖于可能过于便宜、体积过大的简单激光设备。这种方法利用称为双光子单体的光学现象,而新方法利用特定化学物质的凝结仅在光强度特定阈值以上再次发生的其他现象。

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最近瑞士研究人员在生物3D打印机领域取得了新的突破。他们开发了利用超细光纤探索激光束的内窥镜SLA技术,以制造非常小的结构。这种创造性的方法有一天可以用于将与生物兼容的结构所需的打印机移植到人体内的组织中,具有修复损伤的潜力和其他主要应用。

目前市场上已经没有一系列基于激光的三维微生产技术,但大部分方法依赖于可能过于便宜、体积过大的简单激光设备。这种方法利用称为双光子单体的光学现象,而新方法利用特定化学物质的凝结仅在光强度特定阈值以上再次发生的其他现象。

(双光子激光设备)瑞士洛桑联邦理工学院研究组负责人PaulDelrot表示:“可以指出,通过光纤操作员和整形光的专业技术,可以使用微结构灵活的系统打印机。另外,为了使系统更便宜,使用了以非线性剂量呼吁的光敏聚合物。这可以用非常简单的连续波激光工作,所以不需要廉价的脉冲激光。

(用于生产双光子团体的结构)团队使用的比较便宜的倒计时激光射线发射波长为488nm的光。这在红外范围内对人体细胞来说比其他类型的激光更安全。

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他们通过小光纤探索光束,将光敏液体滴的特定区域烧结成目标。与立体光刻3D打印机方法相似,但更大。

使用的光聚合物由有机高分子前体和光发生剂融合,由化学物质制成,这种化学物质价格高,更容易购买。在微生产过程前校准激光装置,以便在不移动光纤的情况下探索光线。在光聚合物中,具有1微米的纵向(从一侧到另一侧)打印机分辨率和21.5微米的轴向(深度)打印机分辨率,能够非常准确地形成中空而坚硬的微结构。

这种方法的顺利性意味着细胞可以快速用于研究如何与动物模型的各种微结构相互作用,最终为人体内窥镜三维打印机铺平道路。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),健康) (创立新技术的结构)“随着进一步发展,我们的技术可以使内窥镜微生产工具在手术过程中变得有价值。这些工具是打印机微米或纳米规模的三维结构,可以促进细胞的粘合和生长,用于创建工程组织和完全恢复受损的组织。

“Delrot”比最先进设备的双光子光单体系统具有更强的打印机分辨率,但研究细胞相互作用是潜在的。我们的方法不需要简单的光学零件,因此可能会被限制在当前的内窥镜系统中。”。

据悉,该研究结果已经在《OpticsExpress》杂志上正式发表。该研究小组的下一步是在他们先驱技术的外科实施过程中开发新的生物兼容光聚合物化学物质。他们还需要对这种材料建立一个灵活的交付系统。

另一个市场需求是扫描速度更慢,但这种允许可以用在商用内窥镜上代替超薄光纤来解决。因为机器的大小不一定与所有应用相关。该团队还需要开发完成体内打印机微观结构和后期处理的技术,使其适合生物医学功能。


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