Bionikus fülek működése 3D-s nyomtatóval

Bionikus fülek működése 3D-s nyomtatóval

A kutatók a porcsejtek és a nanoanyagok 3D nyomtatásával használták a funkcionális füleket, amelyek rádiójeleket fogadnak. A tanulmány azt mutatja, hogy egy napon lehetségessé válik bionikus szövetek és szervek létrehozása.

 A szövettechnológiában sejteket és más anyagokat használnak a test szöveteinek, például a csont és a porcok javítására vagy pótlására. Jelenleg azonban nehéz háromdimenziós struktúrákat létrehozni a testben, különösen a bonyolult geometriájú szervek, például a fülek számára.

Ennek a problémának a kiküszöbölésére a Princetoni Egyetemen Dr. Michael McAlpine és Dr. David Gracias a Johns Hopkins Egyetemen vezetett kutatócsoport az additív gyártás vagy a 3-D nyomtatás felé fordult. Ebben a folyamatban egy háromdimenziós objektumot „nyomtatnak ki” úgy, hogy egymás után lévő anyagrétegeket helyeznek el egy digitális modell alapján.

A kutatók az emberi jobb fül számítógépes tervezésű (CAD) rajzát használták a nyomtatáshoz. A nyomtató „tintájaként” 3 komponenst használtak: a porcsejteket hidrogél mátrixban, szerkezeti szilikont és ezüst nanorészecskékkel átitatott szilikont. A fülréteget rétegről rétegre építették egy közönséges 3-D nyomtatóval, és az ezüstbe öntött „tinta” tekercselt antennát alkotott.


 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

10 hetes tenyésztési körülmények között a nyomtatott fül hidrogél komponense újra felszívódott, és a sejtek extracelluláris mátrixot fejlesztettek ki, amely átlátszatlanná tette a fülét.

A kutatók jellemezték a fül biokémiai, mechanikai és funkcionális tulajdonságait. Azt találták, hogy a „kiborg fül” széles rádiófrekvenciás tartományban tud jeleket fogadni, az induktív tekercs pedig vevőantennaként működik. A jelfrekvenciák 1 MHz és 5 GHz között mozogtak.

A megközelítés sokoldalúságának bemutatására a kutatók megfordították a CAD kialakítást, és létrehoztak egy kiegészítő bal fülét. Kitették a füleket a bal és jobb oldali sztereó hang antennájának jeleire, összegyűjtötték a fülek által fogadott jeleket, digitális oszcilloszkópba táplálták őket, és a kapott hangjeleket hangszórókon keresztül játszották le. A rendszer kiváló minőségű hangot produkált, amint azt Beethoven Für Elise című előadása is bizonyítja.

Általánosságban elmondható, hogy az elektronikai anyagok biológiai anyagokkal való összekapcsolása mechanikai és termikus kihívásokkal jár. "-mondja McAlpine. Munkánk új megközelítést javasol-a biológia felépítése és fejlesztése az elektronikával szinergikusan és háromdimenziós formátumban.

Ez az elvi vizsgálat azt mutatja, hogy a szövetek és az elektronika kombinálható hibrid, bionikus szervek kialakítására. A csapat most más anyagok beépítését tervezi, amelyek lehetővé teszik a fül számára az akusztikus hangok regisztrálását. A 3D nyomtatás kibővítheti az implantátumok és protézisek új generációjának létrehozásának lehetőségeit az emberi képességek helyreállítása-vagy akár javítása érdekében.

Cikk Forrás: NIH Research Matters

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.