Grupa izvanrednog profesora Jiawena Lija na Sveučilištu za znanost i tehnologiju Kine (USTC) predložila jefemtosekundni lasermetoda dinamičke holografske obrade prikladna za učinkovitu konstrukciju trodimenzionalnih kapilarnih skela, koje se mogu koristiti za generiranje trodimenzionalnih kapilarnih mreža. Povezano istraživanje objavljeno je kao naslovni članak u Advanced Functional Materials, a povezana tehnologija je autorizirana patentom.
Metoda dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera je tehnika mikro- i nanofabrikacije koja koristi ultrakratke pulsirajuće lasere, a karakterizira je sposobnost postizanja fine obrade materijala i strukturne kontrole na mikro- i nanoskali. Ova tehnologija ima jedinstvenu prednost u izradi mikrofabriciranih struktura jer omogućuje visoko precizno rezanje materijala i modifikaciju površine na mikro i nanoskali. Osobito u konstrukciji trodimenzionalnih mikrofinih struktura, metoda dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera može ostvariti finu obradu i brzu izradu složenih struktura, što pruža važnu tehničku podršku za konstrukciju mikrovaskularnih mreža.
Izgradnja trodimenzionalne kapilarne mreže od velikog je značaja za inženjerstvo tkiva. U pripremi umjetnih tkiva i organa dobar sustav opskrbe krvlju važno je jamstvo za preživljavanje i funkcioniranje stanica. Međutim, tradicionalni in vitro preparat tkivnog inženjerstva često ne uspijeva učinkovito konstruirati kompatibilan vaskularni sustav, što rezultira nedostatkom učinkovite opskrbe krvlju nakon implantacije stanica in vivo. Stoga je izgradnja trodimenzionalnih kapilarnih mreža s fiziološkim funkcijama ključna za postizanje dugoročno stabilnog rasta i funkcioniranja umjetnih tkiva. Uvođenje metode dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera pruža nove mogućnosti i tehničku podršku za izgradnju mikrovaskularnih mreža. Ovom metodom može se ostvariti učinkovita konstrukcija mikrovaskularnih skela, čime se pruža novo rješenje za in vitro inženjerstvo tkiva.
Za učinkovitu konstrukciju 3D kapilarnih skela, metoda dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera ima jedinstvene prednosti. Prije svega, metoda dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera može ostvariti visokopreciznu obradu i strukturnu kontrolu na mikro skali, a njena preciznost obrade može doseći submikronsku ili čak nanometarsku razinu. Ovo pruža važnu tehničku osnovu za konstruiranje mikrofinih vaskularnih skela, koje mogu realizirati delikatnije i složenije strukture. Drugo, femtosekundnu lasersku dinamičku holografsku metodu obrade karakterizira velika brzina obrade i visoka učinkovitost oblikovanja, koja može dovršiti pripremu složenih mikrostruktura u relativno kratkom vremenskom razdoblju, pružajući mogućnost velike pripreme trodimenzionalnih kapilarnih mreža . Stoga primjena metode dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera ima važne tehničke prednosti u konstrukciji trodimenzionalnih kapilarnih skela.
Relevantni rezultati istraživanja objavljeni su uNapredni funkcionalni materijali, koji označava važan iskorak u području izgradnje 3D kapilarne mreže metodom dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera. Objava ovog rezultata ne samo da dokazuje izvedivost i inovativnost ove tehnologije u izgradnji mikrovaskularnih mreža, već također postavlja temelje za kasnija istraživanja i primjenu u ovom području. Objavljivanjem u znanstvenim časopisima relevantni rezultati istraživanja dobit će širu prepoznatljivost i pozornost, što će pomoći u promicanju primjene i promociji ove tehnologije u području inženjerstva tkiva.
Osim toga, povezana tehnologija je autorizirana patentom, što znači da je istraživanje napravilo važan napredak u tehnološkim inovacijama i zaštiti intelektualnog vlasništva. Autorizacija patenta nije samo važna čast za istraživački tim, već što je još važnije, može pružiti snažnu potporu kasnijoj industrijskoj primjeni i komercijalizaciji. Zaštita prava intelektualnog vlasništva osigurava pravni status relevantne tehnologije u tržišnom natjecanju, što je pogodno za privlačenje više sredstava i resursa za ulaganje u istraživanje i razvoj i industrijalizaciju relevantne tehnologije, te promicanje transformacije rezultata znanstvenog istraživanja u produktivnost. .
Mogućnosti primjene umjetnih mikrovaskularnih mreža vrlo su široke. Prvo, ova tehnologija je od velikog značaja u području tkivnog inženjerstva i regenerativne medicine, koja može pružiti važnu fiziološku potporu za konstrukciju umjetnih organa i tkiva, pomoći u rješavanju vaskularnih problema opskrbe krvlju s kojima se suočava tradicionalno tkivno inženjerstvo i pružiti nužne uvjete za dugotrajnu stabilnu funkciju umjetnih organa. Drugo, izgradnja umjetnih mikrovaskularnih mreža također pruža nove istraživačke alate i platforme za probir lijekova, modeliranje bolesti i druga polja, što pomaže u promicanju procesa istraživanja i primjene u srodnim poljima. U budućnosti, uz kontinuirano unapređenje i promicanje tehnologije umjetne mikrovaskularne mreže, vjeruje se da će pokazati veliki potencijal primjene u mnogim područjima kao što su medicina, bioinženjering itd., te donijeti nove nade i mogućnosti za ljudsko zdravlje.
Kroz gornji uvod lako je uočiti da metoda dinamičke holografske obrade femtosekundnog lasera ima važno značenje i široku perspektivu primjene u području izgradnje umjetne mikrovaskularne mreže. Uz kontinuirani napredak i poboljšanje srodnih tehnologija, vjerujemo da će donijeti značajne promjene i otkrića u području tkivnog inženjerstva i regenerativne medicine te dati važan doprinos ljudskom zdravlju. U budućnosti očekujemo da će se ova tehnologija sve više koristiti i donijeti više iznenađenja i nade u svrhu ljudskog života i zdravlja.
