Mae grŵp yr Athro Cyswllt Jiawen Li ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Tsieina (USTC) wedi cynnig alaser femtoseconddull prosesu holograffig deinamig sy'n addas ar gyfer adeiladu sgaffaldiau capilari tri dimensiwn yn effeithlon, y gellir eu defnyddio i gynhyrchu rhwydweithiau capilari tri dimensiwn. Mae'r ymchwil cysylltiedig wedi'i gyhoeddi fel erthygl glawr yn Deunyddiau Gweithredol Uwch, ac mae'r dechnoleg gysylltiedig wedi'i hawdurdodi gan batent.
Mae'r dull prosesu holograffig deinamig femtosecond laser yn dechneg micro- a nanoffabrication gan ddefnyddio laserau pwls ultrashort, a nodweddir gan y gallu i gyflawni prosesu manwl o ddeunyddiau a rheolaeth strwythurol ar y raddfa micro a nano. Mae'r dechnoleg hon yn unigryw o fantais wrth wneud strwythurau micro-fabricated oherwydd ei fod yn galluogi torri deunyddiau yn fanwl iawn ac addasu arwyneb ar y raddfa ficro a nano. Yn enwedig wrth adeiladu strwythurau microfân tri dimensiwn, gall y dull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond wireddu prosesu dirwy a gwneuthuriad cyflym strwythurau cymhleth, sy'n darparu cefnogaeth dechnegol bwysig ar gyfer adeiladu rhwydweithiau microfasgwlaidd.
Mae adeiladu rhwydwaith capilari tri dimensiwn o arwyddocâd mawr ar gyfer peirianneg meinwe. Wrth baratoi meinweoedd ac organau artiffisial, mae system cyflenwad gwaed da yn warant bwysig i sicrhau goroesiad a swyddogaeth celloedd. Fodd bynnag, mae paratoadau peirianneg meinweoedd in vitro traddodiadol yn aml yn methu ag adeiladu system fasgwlaidd gydnaws yn effeithiol, gan arwain at ddiffyg cyflenwad gwaed effeithiol ar ôl mewnblannu celloedd in vivo. Felly, mae adeiladu rhwydweithiau capilari tri dimensiwn â swyddogaethau ffisiolegol yn hanfodol ar gyfer cyflawni twf sefydlog hirdymor a swyddogaeth meinweoedd artiffisial. Mae cyflwyno dull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond yn darparu posibiliadau newydd a chymorth technegol ar gyfer adeiladu rhwydweithiau microfasgwlaidd. Trwy'r dull hwn, gellir gwireddu adeiladu sgaffaldiau microfasgwlaidd yn effeithlon, gan ddarparu datrysiad newydd ar gyfer peirianneg meinwe in vitro.
Ar gyfer adeiladu sgaffaldiau capilari 3D yn effeithlon, mae gan ddull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond fanteision unigryw. Yn gyntaf oll, gall y dull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond wireddu prosesu manwl uchel a rheolaeth strwythurol ar y raddfa ficro, a gall ei drachywiredd prosesu gyrraedd y lefel submicron neu hyd yn oed nanomedr. Mae hyn yn darparu sylfaen dechnegol bwysig ar gyfer adeiladu sgaffaldiau fasgwlaidd microfin, a all wireddu strwythurau mwy cain a chymhleth. Yn ail, nodweddir y dull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond gan gyflymder prosesu cyflym ac effeithlonrwydd mowldio uchel, a all gwblhau'r gwaith o baratoi microstrwythurau cymhleth mewn cyfnod cymharol fyr, gan ddarparu'r posibilrwydd o baratoi rhwydweithiau capilari tri dimensiwn ar raddfa fawr. . Felly, mae gan gymhwyso dull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond fanteision technegol pwysig wrth adeiladu sgaffaldiau capilari tri dimensiwn.
Mae canlyniadau ymchwil perthnasol wedi'u cyhoeddi ynDeunyddiau Gweithredol Uwch, sy'n nodi datblygiad pwysig ym maes adeiladu rhwydwaith capilari 3D gan y dull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond. Mae cyhoeddi'r canlyniad hwn nid yn unig yn profi dichonoldeb ac arloesedd y dechnoleg hon wrth adeiladu rhwydweithiau micro-fasgwlaidd ond hefyd yn gosod y sylfaen ar gyfer ymchwil a chymhwysiad dilynol yn y maes hwn. Trwy gyhoeddi mewn cyfnodolion academaidd, bydd y canlyniadau ymchwil perthnasol yn cael cydnabyddiaeth a sylw ehangach, a fydd yn helpu i hyrwyddo cymhwyso a hyrwyddo'r dechnoleg hon ym maes peirianneg meinwe.
Yn ogystal, mae'r dechnoleg gysylltiedig wedi'i awdurdodi gan batent, sy'n golygu bod yr ymchwil wedi gwneud cynnydd pwysig mewn arloesi technolegol a diogelu eiddo deallusol. Mae awdurdodi patent nid yn unig yn anrhydedd bwysig i'r tîm ymchwil ond yn bwysicach fyth, gall ddarparu cefnogaeth gref i'r cais diwydiannol a'r masnacheiddio dilynol. Mae diogelu hawliau eiddo deallusol yn sicrhau statws cyfreithiol y dechnoleg berthnasol yng nghystadleuaeth y farchnad, sy'n ffafriol i ddenu mwy o arian ac adnoddau i fuddsoddi yn ymchwil a datblygu a diwydiannu'r dechnoleg berthnasol, a hyrwyddo trawsnewid canlyniadau ymchwil wyddonol yn gynhyrchiant. .
Mae'r posibilrwydd o gymhwyso rhwydweithiau microfasgwlaidd artiffisial yn eang iawn. Yn gyntaf, mae'r dechnoleg hon o arwyddocâd mawr ym maes peirianneg meinwe a meddygaeth adfywiol, a all ddarparu cefnogaeth ffisiolegol bwysig ar gyfer adeiladu organau a meinweoedd artiffisial, helpu i ddatrys y problemau cyflenwad gwaed fasgwlaidd a wynebir mewn peirianneg meinwe draddodiadol, a darparu'r amodau angenrheidiol ar gyfer swyddogaeth sefydlog hirdymor organau artiffisial. Yn ail, mae adeiladu rhwydweithiau microfasgwlaidd artiffisial hefyd yn darparu offer a llwyfannau ymchwil newydd ar gyfer sgrinio cyffuriau, modelu clefydau, a meysydd eraill, sy'n helpu i hyrwyddo'r broses ymchwil a chymhwyso mewn meysydd cysylltiedig. Yn y dyfodol, gyda gwelliant parhaus a hyrwyddo technoleg rhwydwaith microfasgwlaidd artiffisial, credir y bydd yn dangos potensial cymhwysiad gwych mewn llawer o feysydd megis meddygaeth, biobeirianneg, ac ati, ac yn dod â gobeithion a chyfleoedd newydd ar gyfer iechyd pobl.
Trwy'r cyflwyniad uchod, mae'n hawdd gweld bod gan ddull prosesu holograffig deinamig laser femtosecond arwyddocâd pwysig a rhagolygon cymhwyso eang ym maes adeiladu rhwydwaith microfasgwlaidd artiffisial. Gyda chynnydd a gwelliant parhaus technolegau cysylltiedig, credwn y bydd yn dod â newidiadau sylweddol a datblygiadau arloesol ym maes peirianneg meinwe a meddygaeth adfywiol, ac yn gwneud cyfraniadau pwysig i achos iechyd pobl. Yn y dyfodol, disgwyliwn y bydd y dechnoleg hon yn cael ei defnyddio'n ehangach ac yn dod â mwy o bethau annisgwyl a gobeithion i achos bywyd ac iechyd dynol.
