ابتکار عجیب دانشمندان: استفاده از نیش پشه برای چاپ سه‌بعدی با دقتی فوق‌العاده

محققان دانشگاه‌های مک‌گیل کانادا و درکسل آمریکا در یک پروژه عجیب موفق شدند از نیش (خرطوم) پشه‌های مرده به عنوان نازل پرینتر سه‌بعدی استفاده کنند. این روش که نکروپرینتینگ (Necroprinting) نام دارد، دقتی فراتر از پیشرفته‌ترین نازل‌های مصنوعی ارائه می‌دهد و می‌تواند تحولی در پزشکی و مهندسی میکروسکوپی ایجاد کند.

نازل‌های چاپ سه‌بعدی فعلی برای چاپ در مقیاس میکروسکوپی محدودیت‌هایی دارند. ساخت نازل‌های فلزی یا شیشه‌ای بسیار باریک، گران و دشوار است و اغلب دچار گرفتگی می‌شوند. اما طبیعت میلیون‌ها سال زمان صرف کرده تا خرطوم پشه را برای انتقال مایعات با دقت میکرونی تکامل دهد.

این خرطوم‌ها می‌توانند خطوطی با عرض ۲۰ میکرون (نازک‌تر از گلبول سفید خون) چاپ کنند. هندسه داخلی خرطوم نیز طوری است که فشار سیال را کنترل و از گرفتگی جلوگیری می‌کند. همچنین برخلاف نازل‌های صنعتی گران‌قیمت، پشه‌ها منبعی فراوان و ارزان هستند.

استفاده از خرطوم پشه‌ها برای چاپ سه‌بعدی

در این روش، محققان دانشگاه مک‌گیل کانادا خرطوم پشه‌های ماده را (که برای خون‌خواری تکامل یافته‌اند) زیر میکروسکوپ جدا و با استفاده از رزین به نوک یک توزیع‌کننده پلاستیکی استاندارد متصل می‌کنند. این سوزن سپس به عنوان خروجی نهایی پرینتر عمل می‌کند. در آزمایش‌ها، این نازل توانست فشارهای داخلی تا ۶۰ کیلو پاسکال را تحمل کند و ساختارهای پیچیده‌ای مثل لانه‌زنبوری و طرح برگ افرا را با دقتی دو برابر نازل‌های تجاری چاپ کند.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای این تکنیک در مهندسی بافت‌های زنده است. محققان با نازل‌های پشه توانستند داربست‌های زیستی (Bioscaffold) بسیار ریزی چاپ کنند که سلول‌های سرطانی و گلبول‌های قرمز را در خود جای داده بودند، بدون اینکه به آنها آسیبی برسانند. این سطح از ظرافت برای ساخت بافت‌های مصنوعی و مطالعه رفتار سلول‌ها مهم است. همچنین، این نازل‌های زیستی زیست‌تخریب‌پذیر هستند و زباله کمتری نسبت به نمونه‌های فلزی تولید می‌کنند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.