新罕布什爾大學(xué)的研究人員使用3D打印來(lái)設(shè)計(jì)獨(dú)特的序列細(xì)胞開(kāi)放機(jī)制，可用于藥物遞送和變色偽裝材料。

當(dāng)你想到動(dòng)物變色時(shí)，你的大腦可能會(huì)漫游到一個(gè)特定的生物：變色龍。眾所周知，這種蜥蜴能夠改變它的外觀。

這些生物激發(fā)了新罕布什爾大學(xué)的研究人員，開(kāi)發(fā)了一種受自然啟發(fā)的可以用于制作合成變色智能材料的細(xì)胞開(kāi)放機(jī)制。

研究人員的新概念涉及修改設(shè)計(jì)用于模擬頭足類(lèi)動(dòng)物變色器官的兩個(gè)不同細(xì)胞的手性幾何。當(dāng)僅在一個(gè)方向上加載時(shí)，兩個(gè)不同的單元依次打開(kāi)，產(chǎn)生變色效果。

UNH機(jī)械工程助理教授、研究的作者之一的Yaning Li說(shuō)：“我們使用兩種不同類(lèi)型的細(xì)胞：一種可以立即開(kāi)放，另一種在開(kāi)放之前首先旋轉(zhuǎn)。”

“如果每個(gè)單元格被分配不同的顏色，你可以改變順序打開(kāi)機(jī)制。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)單元格打開(kāi)，以創(chuàng)建一個(gè)可能是深綠色的材料，然后當(dāng)?shù)诙€(gè)單元打開(kāi)后，變?yōu)榱咙S色“。

而且這種獨(dú)特的機(jī)制-在3D打印的幫助下進(jìn)行了原型設(shè)計(jì)，并不僅僅是改變顏色的方法。研究人員說(shuō)，用細(xì)胞開(kāi)放機(jī)制制造的“智能材料”可以對(duì)光、溫度和濕度等外部條件做出反應(yīng)，也可以制成傳感器，開(kāi)辟一系列功能應(yīng)用。

Li說(shuō)，這種機(jī)制甚至可以用于藥物輸送和“釋放顆粒”，例如通過(guò)繃帶順序釋放兩種不同的藥物，以幫助解決諸如傷口腫脹等醫(yī)療問(wèn)題。

新罕布什爾大學(xué)的研究人員使用一種多材料3D打印機(jī)開(kāi)發(fā)其“混合型輔助手性機(jī)械超材料”，靈活的添加劑制造工藝使他們能夠?qū)ζ鋭?chuàng)作進(jìn)行試驗(yàn)。例如，該方法的一個(gè)應(yīng)用涉及開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的柔性超臨界材料，其手性幾何在兩個(gè)不同的層次上被定制。

研究的主要作者、大學(xué)機(jī)械工程博士學(xué)位的Yunyao Jiang說(shuō)：“細(xì)胞開(kāi)放的順序也可以通過(guò)幾何形狀和材料組合來(lái)改變，以改變細(xì)胞的行為并增加潛在的應(yīng)用數(shù)量?！?/span>

這似乎是一個(gè)奇怪的組合，但是Octopi和3D打印可能只會(huì)產(chǎn)生下一個(gè)大的醫(yī)療創(chuàng)新。

據(jù)悉，“新型3D打印混合輔助機(jī)械超材料與手性誘導(dǎo)順序細(xì)胞開(kāi)放機(jī)制”的研究得到NSF / CAREER獎(jiǎng)的支持，并已發(fā)表在高級(jí)工程材料雜志上。