Grupa vanrednog profesora Jiawena Lija na Univerzitetu nauke i tehnologije Kine (USTC) predložila jefemtosekundni lasermetoda dinamičke holografske obrade pogodna za efikasnu konstrukciju trodimenzionalnih kapilarnih skela, koja se može koristiti za generiranje trodimenzionalnih kapilarnih mreža. Srodno istraživanje je objavljeno kao naslovni članak u Advanced Functional Materials, a srodna tehnologija je odobrena patentom.
Metoda dinamičke holografske obrade femtosekundnim laserom je tehnika mikro- i nanofabrikacije pomoću ultrakratkih impulsnih lasera, koju karakteriše mogućnost fine obrade materijala i strukturne kontrole na mikro i nanorazini. Ova tehnologija je jedinstvena prednost u proizvodnji mikrofabrikovanih struktura jer omogućava visoko precizno rezanje materijala i modifikaciju površine na mikro i nanorazini. Posebno u konstrukciji trodimenzionalnih mikrofinih struktura, metoda femtosekundne laserske dinamičke holografske obrade može ostvariti finu obradu i brzu izradu složenih struktura, što pruža važnu tehničku podršku za izgradnju mikrovaskularnih mreža.
Izgradnja trodimenzionalne kapilarne mreže je od velikog značaja za tkivno inženjerstvo. U pripremi veštačkih tkiva i organa, dobar sistem snabdevanja krvlju je važna garancija za opstanak i funkciju ćelija. Međutim, tradicionalni in vitro preparati za inženjering tkiva često ne uspevaju da efikasno konstruišu kompatibilan vaskularni sistem, što rezultira nedostatkom efikasnog snabdevanja krvlju nakon implantacije ćelija in vivo. Stoga je izgradnja trodimenzionalnih kapilarnih mreža s fiziološkim funkcijama ključna za postizanje dugoročno stabilnog rasta i funkcije umjetnih tkiva. Uvođenje metode femtosekundne laserske dinamičke holografske obrade pruža nove mogućnosti i tehničku podršku za izgradnju mikrovaskularnih mreža. Ovom metodom može se realizovati efikasna konstrukcija mikrovaskularnih skela, što predstavlja novo rešenje za in vitro inženjering tkiva.
Za efikasnu konstrukciju 3D kapilarnih skela, femtosekundna laserska metoda dinamičke holografske obrade ima jedinstvene prednosti. Prije svega, femtosekundna laserska metoda dinamičke holografske obrade može ostvariti visokopreciznu obradu i strukturnu kontrolu na mikro skali, a njegova preciznost obrade može doseći submikronski ili čak nanometarski nivo. Ovo pruža važnu tehničku osnovu za konstruisanje mikrofinih vaskularnih skela, koje mogu realizovati delikatnije i složenije strukture. Drugo, metodu femtosekundne laserske dinamičke holografske obrade karakteriše velika brzina obrade i visoka efikasnost oblikovanja, koja može završiti pripremu složenih mikrostruktura u relativno kratkom vremenskom periodu, pružajući mogućnost velike pripreme trodimenzionalnih kapilarnih mreža . Stoga primjena metode femtosekundne laserske dinamičke holografske obrade ima važne tehničke prednosti u konstrukciji trodimenzionalnih kapilarnih skela.
Relevantni rezultati istraživanja objavljeni su uNapredni funkcionalni materijali, koji označava važan iskorak u oblasti izgradnje 3D kapilarne mreže metodom femtosekundne laserske dinamičke holografske obrade. Objavljivanje ovog rezultata ne samo da dokazuje izvodljivost i inovativnost ove tehnologije u izgradnji mikrovaskularnih mreža već i postavlja temelje za kasnija istraživanja i primjenu u ovoj oblasti. Objavljivanjem u akademskim časopisima, relevantni rezultati istraživanja će dobiti širu afirmaciju i pažnju, što će pomoći u promociji primjene i promocije ove tehnologije u području tkivnog inženjerstva.
Osim toga, srodna tehnologija je odobrena patentom, što znači da je istraživanje postiglo značajan napredak u tehnološkim inovacijama i zaštiti intelektualnog vlasništva. Ovlaštenje za patent nije samo važna čast za istraživački tim, već, što je još važnije, može pružiti snažnu podršku za kasniju industrijsku primjenu i komercijalizaciju. Zaštita prava intelektualnog vlasništva osigurava pravni status relevantne tehnologije u tržišnoj utakmici, što pogoduje privlačenju više sredstava i resursa za ulaganje u istraživanje i razvoj i industrijalizaciju relevantne tehnologije, te promovira transformaciju rezultata naučnoistraživačkog rada u produktivnost. .
Mogućnost primjene umjetnih mikrovaskularnih mreža je vrlo široka. Prvo, ova tehnologija je od velikog značaja u oblasti tkivnog inženjeringa i regenerativne medicine, koja može pružiti važnu fiziološku podršku za izgradnju veštačkih organa i tkiva, pomoći u rešavanju problema vaskularnog snabdevanja krvlju sa kojima se susreće tradicionalni inženjering tkiva i obezbediti neophodni uslovi za dugoročnu stabilnu funkciju veštačkih organa. Drugo, izgradnja umjetnih mikrovaskularnih mreža također pruža nove istraživačke alate i platforme za skrining lijekova, modeliranje bolesti i druga polja, što pomaže u promoviranju procesa istraživanja i primjene u srodnim poljima. U budućnosti, uz kontinuirano unapređenje i promociju tehnologije umjetne mikrovaskularne mreže, vjeruje se da će ona pokazati veliki potencijal primjene u mnogim oblastima kao što su medicina, bioinženjering itd., te donijeti nove nade i mogućnosti za zdravlje ljudi.
Kroz gornji uvod, lako je vidjeti da femtosekundna laserska metoda dinamičke holografske obrade ima važan značaj i široku perspektivu primjene u području izgradnje umjetne mikrovaskularne mreže. Kontinuiranim napretkom i unapređenjem srodnih tehnologija vjerujemo da će donijeti značajne promjene i pomake u području tkivnog inženjeringa i regenerativne medicine, te dati značajan doprinos zdravlju ljudi. U budućnosti očekujemo da će se ova tehnologija sve više koristiti i donijeti više iznenađenja i nada u život i zdravlje ljudi.
