Eine neue „Tür“ zu Funktionsmaterialien! Femtosekundenlaserdruck künstlicher Mikrogefäße

Autor: Duan Yuechu

Die Forschungsgruppe von Li Jiawen, einem außerordentlichen Professor an der University of Science and Technology of China, schlug ein dynamisches holografisches Verarbeitungsverfahren mit Femtosekundenlasern vor, das sich für die effiziente Konstruktion dreidimensionaler Kapillargerüste eignet und zur Erzeugung dreidimensionaler Kapillarnetzwerke verwendet werden kann. Die entsprechende Forschung wurde kürzlich als Titelartikel in Advanced Functional Materials veröffentlicht und die entsprechende Technologie patentiert.

Bei der dynamischen holografischen Verarbeitung mit Femtosekundenlasern handelt es sich um eine Technologie, bei der ultrakurze Pulslaser zur Mikro-Nano-Verarbeitung eingesetzt werden. Seine Eigenschaften liegen darin, dass es eine Feinbearbeitung von Materialien und eine Strukturkontrolle auf Mikro-Nano-Ebene ermöglicht. Diese Technologie bietet einzigartige Vorteile bei der Herstellung von Mikrostrukturen, da sie ein hochpräzises Schneiden von Materialien und eine Oberflächenmodifizierung auf Mikro- und Nanoebene ermöglicht. Insbesondere beim Aufbau dreidimensionaler Mikrostrukturen ermöglicht die dynamische holografische Verarbeitung mit Femtosekundenlasern eine feine Verarbeitung und schnelle Herstellung komplexer Strukturen und bietet wichtige technische Unterstützung für den Aufbau mikrovaskulärer Netzwerke.

Der Aufbau dreidimensionaler Kapillarnetzwerke ist für das Tissue Engineering von großer Bedeutung. Bei der Herstellung künstlicher Gewebe und Organe ist ein gutes Blutversorgungssystem eine wichtige Garantie für das Überleben und die Funktion der Zellen. Allerdings gelingt es herkömmlichen In-vitro-Präparaten zur Gewebezüchtung oft nicht, ein entsprechendes Gefäßsystem effektiv aufzubauen, was dazu führt, dass nach der Implantation der Zellen in vivo keine wirksame Blutversorgung mehr vorhanden ist. Daher ist der Aufbau eines dreidimensionalen Kapillarnetzwerks mit physiologischen Funktionen von entscheidender Bedeutung, um ein langfristig stabiles Wachstum künstlicher Gewebe zu erreichen und ihre Funktionen auszuüben. Die Einführung dynamischer holografischer Verarbeitungsmethoden mit Femtosekundenlasern bietet neue Möglichkeiten und technische Unterstützung für den Aufbau mikrovaskulärer Netzwerke. Durch diese Methode kann eine effiziente Konstruktion mikrovaskulärer Gerüste erreicht werden, was eine neue Lösung für das In-vitro-Tissue Engineering darstellt.

Die dynamische holografische Verarbeitungsmethode mit Femtosekundenlasern bietet einzigartige Vorteile für die effiziente Konstruktion dreidimensionaler Kapillargerüste. Erstens ermöglicht die dynamische holografische Verarbeitung mit Femtosekundenlasern eine hochpräzise Verarbeitung und Strukturkontrolle im Mikromaßstab, und die Verarbeitungsgenauigkeit kann den Submikrometer- oder sogar Nanometerbereich erreichen. Dies stellt eine wichtige technische Grundlage für die Konstruktion mikrovaskulärer Stents dar und ermöglicht anspruchsvollere und komplexere Strukturen. Zweitens zeichnet sich das dynamische holografische Verarbeitungsverfahren mit Femtosekundenlasern durch eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und eine hohe Formgebungseffizienz aus. Damit ist die Herstellung komplexer Mikrostrukturen in kürzerer Zeit möglich, was die Herstellung dreidimensionaler Kapillarnetzwerke im großen Maßstab ermöglicht. Daher bietet die Anwendung der dynamischen holografischen Verarbeitungsmethode mit Femtosekundenlasern wichtige technische Vorteile bei der Konstruktion dreidimensionaler Kapillargerüste.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in Advanced Functional Materials veröffentlicht und stellen einen wichtigen Durchbruch auf dem Gebiet der Konstruktion dreidimensionaler Kapillarnetzwerke unter Verwendung dynamischer holografischer Verarbeitungsmethoden mit Femtosekundenlasern dar. Die Veröffentlichung dieses Ergebnisses beweist nicht nur die Machbarkeit und Innovation dieser Technologie beim Aufbau mikrovaskulärer Netzwerke, sondern legt auch den Grundstein für nachfolgende Forschung und Anwendung auf diesem Gebiet. Durch die Veröffentlichung in wissenschaftlichen Zeitschriften erhalten relevante Forschungsergebnisse eine größere Anerkennung und Aufmerksamkeit, was dazu beitragen wird, die Anwendung und Verbreitung dieser Technologie im Bereich des Tissue Engineering zu fördern.

Darüber hinaus wurde für die entsprechende Technologie auch eine Patentgenehmigung erteilt, was bedeutet, dass die Forschung wichtige Fortschritte bei der technologischen Innovation und dem Schutz des geistigen Eigentums erzielt hat. Die Patenterteilung ist nicht nur eine wichtige Auszeichnung für das wissenschaftliche Forschungsteam, sondern kann vor allem eine starke Unterstützung für spätere industrielle Anwendungen und kommerzielle Transformationen bieten. Der Schutz der Rechte am geistigen Eigentum kann den legitimen Status relevanter Technologien im Marktwettbewerb sicherstellen, was dazu beitragen wird, mehr Mittel und Ressourcen für Investitionen in die Forschung, Entwicklung und Industrialisierung relevanter Technologien anzuziehen und die bessere Umsetzung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse in Produktivität zu fördern.

Die Anwendungsaussichten künstlicher mikrovaskulärer Netzwerke sind sehr vielfältig. Zunächst einmal ist diese Technologie im Bereich des Tissue Engineering und der regenerativen Medizin von großer Bedeutung. Es kann wichtige physiologische Unterstützung für den Aufbau künstlicher Organe und Gewebe bieten, zur Lösung der Probleme der Gefäßdurchblutung beitragen, die bei der herkömmlichen Gewebezüchtung auftreten, und die notwendigen Voraussetzungen für die langfristige stabile Funktion künstlicher Organe schaffen. Zweitens bietet der Aufbau künstlicher mikrovaskulärer Netzwerke auch neue Forschungsinstrumente und Plattformen für Bereiche wie Arzneimittelscreening und Entwicklung von Krankheitsmodellen, was dazu beiträgt, den Forschungs- und Anwendungsprozess in verwandten Bereichen voranzutreiben. Man geht davon aus, dass die Technologie künstlicher mikrovaskulärer Netzwerke in Zukunft durch ihre kontinuierliche Verbesserung und Förderung ein großes Anwendungspotenzial in vielen Bereichen wie der Medizin und der Biotechnik aufweisen und neue Hoffnung und Chancen für die menschliche Gesundheit bringen wird.

Aus der obigen Einführung lässt sich unschwer erkennen, dass die dynamische holografische Verarbeitungsmethode mit Femtosekundenlasern eine wichtige Bedeutung und breite Anwendungsaussichten im Bereich der Konstruktion künstlicher mikrovaskulärer Netzwerke hat. Ich bin davon überzeugt, dass die kontinuierliche Weiterentwicklung und Verbesserung der entsprechenden Technologien große Veränderungen und Durchbrüche in den Bereichen Tissue Engineering und regenerative Medizin mit sich bringen und wichtige Beiträge zur menschlichen Gesundheit leisten wird. Wir erwarten, dass diese Technologie in der zukünftigen Entwicklung eine breitere Anwendung findet und dem Leben und der Gesundheit der Menschen weitere Überraschungen und Hoffnung bringt.

Quellen:

https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=15550346139742591678&item_id=15550346139742591678&study_style_id=feeds_default&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=copylink