Оригами вдохновляет новую технологию 3D-биопечати в Тель-Авивском университете

Оригами вдохновляет новую технологию 3D-биопечати в Тель-Авивском университете

Исследователи из Тель-Авивского университета использовали принципы оригами, японского искусства складывания бумаги, чтобы разработать инновационное решение проблемы позиционирования датчиков внутри 3D-биопечатных моделей тканей. Вместо биопечати ткани поверх датчиков, что оказалось непрактичным, они создали структуру, вдохновленную оригами, которая складывается вокруг напечатанной ткани, позволяя вставлять датчики в точно заданные места.

 

Эта работа стала результатом совместных усилий нескольких подразделений ТАУ: Школы нейробиологии, биохимии и биофизики, Центра нанонауки и нанотехнологий имени Кума, Департамента биомедицинской инженерии, Центра регенеративной медицины имени Сагола, Школы нейронауки имени Сагола и Лаборатории стволовых клеток семьи Дриммер-Фишлер для регенеративной медицины.

Научный подход к оригами

Профессор Бен Маоз объясняет: «Использование 3D-биопринтеров для печати моделей биологических тканей стало широко распространено. Однако печать ткани с набором датчиков, необходимых для мониторинга клеток, остается проблематичной, так как головка принтера разрушает датчики. Наш подход, вдохновленный оригами, предлагает решение этой проблемы».

Используя программное обеспечение CAD (Computer Aided Design), исследователи разработали многосенсорную структуру, адаптированную под конкретную модель ткани, вдохновленную складыванием бумаги. Эта структура, названная MSOP (Multi-Sensor Origami Platform), включает различные датчики для мониторинга электрической активности или сопротивления клеток в точно выбранных местах внутри ткани.

Преимущества новой платформы

Оригами вдохновляет новую технологию 3D-биопечати в Тель-Авивском университете

Эффективность нового метода была продемонстрирована на 3D-биопечатных мозговых тканях, в которых датчики регистрировали нейронную электрическую активность. Система является модульной и универсальной: она может размещать любое количество и любой тип датчиков в выбранных местах в любых 3D-биопечатных моделях тканей, а также в искусственно выращенных тканях, таких как мозговые органоиды.

 

Профессор Маоз добавляет: «В наших экспериментах мы также добавили слой, имитирующий естественный гематоэнцефалический барьер, что позволяет измерять проницаемость для различных лекарств».

Исследователи Тель-Авивского университета создали синергию между научными исследованиями и искусством, разработав новый метод, вдохновленный оригами, который позволяет точно позиционировать датчики в 3D-биопечатных моделях тканей. Эта технология является важным шагом вперед для биологических исследований и может иметь значительное влияние на дальнейшее развитие биомедицины.

Таким образом, новая платформа MSOP, разработанная на основе принципов оригами, представляет собой важное достижение в области 3D-биопечати и открывает новые возможности для научных исследований.