Dul Chun Cinn in Feidhmchláir Bhithleighis na Teicneolaíochta Próiseála Léasair Femtosecond ag Ollscoil Eolaíochta agus Teicneolaíochta na Síne (USTC)

Is é cuspóir na hinnealtóireachta fíocháin fíocháin agus orgáin a thógáil le feidhmeanna fiseolaíocha chun galair agus lochtanna i gcorp an duine a dheisiú. Níor úsáideadh ach táirgí innealtóireachta craiceann, cartilage agus fíocháin chnámh in iarratais chliniciúla toisc nach bhfuil córas soláthair fola comhoiriúnach ag fíocháin a tógadh in vitro. D'éirigh le heolaithe croíthe saorga, ae, na scamhóga, na duáin agus fíocháin agus orgáin eile a phriontáil, ach tá priontáil líonraí microvascular saorga, go háirithe líonraí ribeach (trastomhas feadán 6 go 9 μm), i gcónaí ina fhadhb deacair agus bac san innealtóireacht fíocháin. .
Le déanaí, mhol grúpa Comhlach an Ollaimh Jiawen Li sa Saotharlann Innealtóireachta Micrimhilseogra agus Nana, Scoil na hEolaíochta Innealtóireachta, Ollscoil Eolaíochta agus Teicneolaíochta na Síne (USTC) modh próiseála holographic dinimiciúil léasair femtosecond oiriúnach le haghaidh tógáil éifeachtach scafaill ribeach 3D do líonraí ribeach 3D a ghiniúint. Foilsíodh an obair mar "Tógáil Mear Líonraí Ribeach Bithimiméadacha 3D le Moirfeolaíocht Choimpléascach ag Úsáid Próiseáil Dhinimiciúil Holagrafach Foilsíodh an obair in Ábhair Ardfheidhme faoin teideal "Mear Tógáil Líonraí Ribeach Bithimiméadacha 3D le Moirfeolaíocht Choimpléascach ag Úsáid Próiseáil Halógrafach Dinimiciúla" agus bhí roghnaithe mar pháipéar clúdaigh na hirise, agus údaraíodh an teicneolaíocht ghaolmhar le paitinn.
Tá réiteach próiseála nanoscale agus cumas déantúsaíochta tríthoiseach ag polaiméiriú dhá-fhótan léasair Femtosecond, ach tá an straitéis phróiseála traidisiúnta chun líonraí microvascular a phriontáil neamhéifeachtach. Bunaithe ar an obair roimhe seo, molann an grúpa modh modhnú céim áitiúil bunaithe ar an bhíoma Bessel fáinne-chruthach chun réimse solais notched fáinne-chruthach a ghiniúint, agus úsáideann sé an solas fáinne notched atá ag athrú go tapa chun nochtadh taobh istigh den photoresist chun an éifeachtúlacht a bhaint amach. próiseáil cruth casta líonraí microtubule bifurcated agus microtubules scagach bionic, agus tá an luas próiseála níos mó ná 30 uair níos airde ná an modh próiseála traidisiúnta pointe-ar-phointe. D'úsáid an grúpa an líonra microtubule scagach mar scafall chun cealla endothelial a threorú chun fás i gcoinne an bhalla, ag tógáil líonraí casta micrea-shoithíoch le moirfeolaíocht inshainithe, agus cuirfidh an obair seo ardán ar fáil d'obair thaighde i réimsí na hinnealtóireachta fíocháin, scagadh drugaí. agus fiseolaíocht soithíoch. Is iad Bowen Song, mac léinn máistreachta, Shengying Fan, mac léinn dochtúireachta, agus Chaowei Wang, comhalta iardhochtúireachta, comh-chéad údair an pháipéir, agus is é Jiawen Li an t-údar comhfhreagrach.
Le blianta beaga anuas, tá grúpa Li ag iniúchadh go gníomhach ar chur i bhfeidhm teicneolaíochta próiseála léasair femtosecond sa réimse bithleighis, agus tá dul chun cinn déanta acu maidir le modh ullmhúcháin robots micrea-nana. Léiríonn robots micrea-nana ionchais iarratais iontach sa réimse bithleighis. D'fhonn ullmhú mór-toirte agus iompar inrialaithe micrea-róbait a bhaint amach i dtimpeallachtaí casta, molann an grúpa modh ullmhúcháin éifeachtach robots micrea-helical atá freagrach don chomhshaol bunaithe ar réimse solais holografach rothlach dinimiciúil, ar féidir leis na mílte micrea hidrogel a phróiseáil. -róbait helical laistigh de 0.5h. Tuigeann an robot dífhoirmiúchán oiriúnaitheach cliste a mhoirfeolaíocht féin faoi rialáil pH, agus ansin tarlaíonn modhanna tairiscint éagsúla faoi thiomáint an réimse mhaighnéadaigh, ag tuiscint iompar seasta na ndrugaí. D'fhonn an fhadhb a bhaineann le hábhar maighnéadach íseal robots micrea-helical a réiteach, tá fórsa tiomána beag, tá sé deacair tionchar an ráta sreafa comhshaoil ​​a shárú, molann an grúpa modh foirmithe agus shintéirithe polaiméirithe dhá fhótón bunaithe ar an bpróiseas. de ullmhú micrea-robot helical nicil íon, an robots helical ábhar maighnéadach de thart ar 90 wt%, sa réimse maighnéadach rothlach íseal-déine feabhsaíonn an chasmhóiminte maighnéadach, an luas uasta de suas le 12.5 fad comhlacht in aghaidh an dara, agus is féidir a thiomáint an meáchan an ruda ná a 200 uair féin, agus sa Tá an chasmhóimint maighnéadach feabhsaithe ag réimse maighnéadach rothlach íseal-neart.
Ina theannta sin, rinne grúpa Jiawen Li iniúchadh ar éifeachtaí struchtúir micrea-nana ar iompar fás neuronal bunaithe ar phróiseáil dhá fhótón léasair femtosecond. I gcomhar leis an Ollamh Guo-Qiang Bi de Roinn na nEolaíochtaí Beatha agus an Leighis agus an tOllamh Comhlach Weiping Ding ó Scoil na hEolaíochta Faisnéise agus na Teicneolaíochta, d'ullmhaigh siad eagair de mhicripiléaracha patrúnaithe le spásáil agus airde éagsúla ag baint úsáide as teicneolaíocht femtosecond dhá fhótón, agus fuarthas amach go raibh claonadh ag axons néaránach fás ar mhicripiléil isiméadracha, agus go raibh siad in ann fás treo na néaróin agus foirmiú ciorcaid néaracha a threorú trí na sraitheanna micreaphiléir a thógáil. Arna spreagadh ag myelination axonal, insamhladh an comhghrúpa myelination axonal trí struchtúir microtubule a dhearadh agus a ullmhú le trastomhais éagsúla, tiús bhalla agus faid, agus fuarthas amach go raibh na struchtúir microtubule in ann chun dlús a chur leis an ráta fáis na n-axons neuronal (níos mó ná 10 n-uaire). Ina theannta sin, sputtered an comhghrúpa go maighnéadach scannán tanaí maighnéadach nicil agus scannán tanaí bith-chomhoiriúnach de tíotáiniam ar dhromchla na microtubules, ar féidir a úsáid le haghaidh nasc beacht na néaróin faoi ionramháil réimse maighnéadach seachtrach chun foirm shonrach a dhéanamh. ciorcad néareolaíoch bitheolaíochta. Tá na micrea-nanastruchtúir in ann fás néarónach treoch agus luathaithe, rud a sholáthróidh modhanna agus smaointe le haghaidh nasc treo na braislí nerve scoite, tógáil líonra néaraigh, agus deisiú tapa damáiste nerve.