چاپ ساختارهای سه بعدی با استفاده از قند

این چاپگر سه بعدی بر خلاف نمونه های موجود در بازار از نوعی قند موسوم به ایزومالت استفاده می کند که از چغندر گرفته می شود.زمانی که این ماده ذوب شده و برای چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد، ساختارهای قندی سرد و خشک شده و یک چارچوب سخت را در اختیار می گذارد که در تولید تجهیزات و حوزه های مربوط به سلامت از جمله مهندسی دارو و تحقیقات سرطان کاربرد دارد.این شیوه یک راهکار ایده آل برای ایجاد ساختارهای سخت موقتی است که توسط مواد نرم و سلول ها پوشیده می شوند و سپس حل شده و از بین می رود. برای مثال یک کاربرد این شیوه، رشد دادن بافت ها یا مطالعه تومورها در آزمایشگاه است. معمولا کشت سلولی درون ظرف های مسطح انجام می شود ولی این شیوه پویا نیست و امکان مطالعه بسیاری از خصوصیات سیستم های سلولی از جمله عملکرد دقیق آن ها در بدن را فراهم نمی کند. 

محققان این چاپگر جدید را با دقت بالایی تنظیم کردند تا ساختارهایی با جزئیات زیاد را به طور دقیق چاپ کنند. این چاپگر از طریق کنترل سرعت، دما و فشار قادر است لوله ها و نوارهای پیچیده ای از جنس ایزومالت تولید کند که شبیه به ساختارهای ارگانیک هستند. خوشبختانه ایزومالت بر خلاف سایر انواع قند در برابر کریستالی شدن و تغییر رنگ مقاومت بالایی دارد و امکان تولید این ساختارها را بدون هرگونه مشکلی در خصوص سوختن قند یا شکنندگی زیاد فراهم می کند. زمانی که بافت مورد نظر رشد کرد و تکمیل شد، ساختار قندی ایزومالت درون آن حل شده و از بین می رود. بدین ترتیب یک ساختار ارگانیک برجای می ماند که متشکل از لوله های متصل به هم است و می توان از آن ها به عنوان رگ های خونی یا کانال هایی برای ساخت تجهیزات پزشکی استفاده کرد. در حال حاضر محققان در تلاشند تا پوشش هایی را برای کنترل زمان و نحوه حل شدن ساختارهای سه بعدی تولید کنند.گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Additive Manufacturing منتشر شده است.