Proboscis komára — dlouhý, tenký kousek, který propíchne kůži — dělá vynikající tryska pro jemný 3D tisk. Jedinečná geometrie a mechanika sondy ji činí vhodnou pro tento úkol, hlásí výzkumníci v 21. listopadu Vědecké pokroky
Vědci tomu říkají „3-D nekrotisk“. Termín pochází z nerobotiky, oboru který používá části zvířat v high-tech strojích — např. pavoučí nohy přeměněné na robotická chapadla. Mechanický inženýr Changhong Cao a kolegové pomocí sondy jako trysky dokázali vytisknout čáry jemné až 20 mikrometrů, což je asi polovina šířky jemného lidského vlasu. To by jim umožnilo tisknout ve složitém měřítku.
Daniel Preston, strojní inženýr na Rice University v Houstonu, který nebyl součástí studie, říká, že dávkovací koncovky mohou být drahé a obtížně vyrobitelné. Používání dílů, které příroda již vytvořila, může pomoci „demokratizovat“ 3D tisk, říká, „snížením nákladů a odstraněním překážek vstupu na trh“.
Caoův tým analyzoval mnoho biologických částí nalezených v přírodě, včetně žihadel, tesáků a harpun, které by mohly fungovat jako alternativy pro tiskovou trysku, a zaměřil se na samice Aedes aegypti komárů proboscis. Tento orgán je relativně rovný, má vnitřní průměr mezi 10 a 20 mikrometry a vydrží tlak inkoustu, který je skrz něj protlačen.
Původním plánem výzkumníků bylo umístit proboscis do 3D tiskárny, kterou by si mohli koupit na trhu. „Ukazuje se ale, že tlak, který (biologická část) vyžaduje, může být pro tyto komerční tiskárny příliš vysoký,“ říká Cao z McGill University v Montrealu. Místo toho navrhli tiskárnu kolem proboscis komára, pokryli ji 3-D pryskyřicí pro extra stabilitu a připojili ji ke zkonstruované špičce tak, aby vytvořila souvislou cestu pro průtok inkoustu.
Aby tým demonstroval schopnosti nekrobotního hrotu, vytiskl tvar plástve, obrys javorového listu a lešení pro uložení vzorků biologických buněk, to vše z komerčně dostupného bioinkoustu.
„Tento biologický vzorek pocházející z přírody je mnohem lepší než umělý materiál,“ říká spoluautor Jianyu Li, biomateriálový inženýr ve společnosti McGill. Nejlepší komerčně dostupné dávkovací špičky mají vnitřní průměr 35 až 40 mikrometrů, což je dvojnásobek oproti trysce proti komárům.
Náhrada biotických částí za konstrukční komponenty také zvyšuje udržitelnost v pokročilém mikroinženýrství. „Těším se, až uvidím další biotické materiály začleněné do procesu 3D tisku, který umožní nové možnosti,“ říká Preston.
Li by rád použil komára proboscis v biomedicínských aplikacích. Jeho laboratoř se zajímá o vývoj řešení pro dodávání léků s použitím proboscis jako mikrojehly.
