Tehiskudede teooria ja nende valmistamine on arenev teadusharu, mille kõrgemaks eesmärgiks on vigastatud või puuduva orgaanilise koe asendamine laboratoorselt valmistatud eluskoega. Laboratoorne kude kasvab enamasti mikroskoopilistel tehislikul alustellingul (scaffold). Täpsete alustellingute valmistamine on aga keeruline tehniline probleem, mis on nimetatud materjalide laialdasemat kasutuselevõttu piiranud.
Skanneeriva elektronmikroskoobiga tehtud kujutisel on näha uuendatud 2PP tehnikaga valmistatud 16 inimsilmale nähtamatut mikro-Veenust. Kogu struktuuri laius on inimese juuksekarvast väiksem. Kujukeste valmistamiseks kulus ligikaudu 45 sekundit.
LZH (Laser Zentrum Hannover) ja Põhja-Carolina ülikoolide teadlaste koostööna muudeti kaksfooton polümerisatsiooni (2PP, two-photon polymerization) nime kandvat graveerimistehnikat nii, et keerukate alustellingute valmistamine on senisest kiirem ja lihtsam.
Alusmaterjalidel kasutatavad praeguse põlvkonna 2PP tehnikad toodavad femtosekundilisi (10-15 s) laserimpulsse, mille toimel liituvad impulsi mõjuraadiuses olevad pinnamolekulid väikesteks koonuselise läbilõikega tornikesteks. Koonuste sariviisilisel kasvatamisel on võimalik valmistada keerukaid 3D struktuure.
2PP eeliseks on kõrge tolerants alusmaterjali suhtes. Lisaks ei ole vajalik
Pildil on kujutatud mitmekihiline tehiskoe kasvatamiseks mõeldud 2PP meetodil valmistatud silindertornikestega alustelling. Vasakult esimesel pildil on näha hariliku 2PP tehnikaga tehtud struktuur. Keskmisel pildil olev struktuur on valmistatud edasiarendatud 2PP tehnikaga, ajakulu vähenes neljakordselt. Paremal on näha samale alustellingule kasvanud veislase veresoon.
kaasata kõrgeid temperatuure. Meetodi puuduseks on aga suuremate struktuuride valmistamise ajakulu. Näiteks kulub konventsionaalse 2PP tehnikaga 100 nanomeetrise (10-9 m) lahutusega 1 ruutmillimeetrise pinna katmiseks 2 tundi ja 47 minutit. Kasvatamise kiirendamiseks kasutas teadlaste töörühm arvutijuhitavat hologrammi, mis jagas 2PP laseri impulsid kuni 16 iseseisvaks eri fookussügavusega kiireks. Näitena toodud pindala katmiseks kulub teadlaste sõnul uuendatud tehnoloogiaga ligikaudu 10 minutit.
Katsetustega on piirdutud vaid ühe kindla pinnavormi, näiteks silindrilise alustellingu, sarikopeerimisega. Järgmistes uurimisfaasides kavatsetakse valmistada keerukamaid, fookussügavuste relatiivse kõrguse muutmist nõudvaid 3D struktuure.
Allikas: PhysOrg
Leave a Reply