Групата на доцент Jiawen Li в Университета за наука и технологии на Китай (USTC) предложифемтосекунден лазердинамичен холографски метод за обработка, подходящ за ефективно конструиране на триизмерни капилярни скелета, които могат да се използват за генериране на триизмерни капилярни мрежи. Свързаното изследване е публикувано като заглавна статия в Advanced Functional Materials и свързаната технология е разрешена с патент.
Фемтосекундният лазерен динамичен холографски метод за обработка е микро- и нанофабрикационна техника, използваща ултракъси импулсни лазери, която се характеризира със способността за постигане на фина обработка на материали и структурен контрол в микро- и наномащаб. Тази технология е уникално предимство при производството на микрофабрикирани структури, защото позволява високо прецизно рязане на материали и модификация на повърхността в микро- и наномащаб. Особено при конструирането на триизмерни микрофини структури, методът за динамична холографска обработка на фемтосекундния лазер може да реализира фината обработка и бързото производство на сложни структури, което осигурява важна техническа подкрепа за изграждането на микроваскуларни мрежи.
Изграждането на триизмерна капилярна мрежа е от голямо значение за тъканното инженерство. При подготовката на изкуствени тъкани и органи добрата система за кръвоснабдяване е важна гаранция за оцеляване и функциониране на клетките. Традиционният in vitro препарат за тъканно инженерство обаче често не успява ефективно да конструира съвместима съдова система, което води до липса на ефективно кръвоснабдяване след клетъчна имплантация in vivo. Следователно изграждането на триизмерни капилярни мрежи с физиологични функции е от решаващо значение за постигане на дългосрочен стабилен растеж и функция на изкуствените тъкани. Въвеждането на фемтосекундния лазерен динамичен холографски метод за обработка предоставя нови възможности и техническа поддръжка за изграждане на микроваскуларни мрежи. Чрез този метод може да се реализира ефективна конструкция на микроваскуларни скелета, осигурявайки ново решение за in vitro тъканно инженерство.
За ефективната конструкция на 3D капилярни скелета фемтосекундният лазерен динамичен холографски метод за обработка има уникални предимства. На първо място, методът за динамична холографска обработка на фемтосекундния лазер може да реализира високопрецизна обработка и структурен контрол в микромащаб, а прецизността му на обработка може да достигне субмикронно или дори нанометрово ниво. Това осигурява важна техническа основа за конструиране на микрофини съдови скелета, които могат да реализират по-деликатни и сложни структури. Второ, фемтосекундният лазерен динамичен холографски метод за обработка се характеризира с бърза скорост на обработка и висока ефективност на формоване, което може да завърши подготовката на сложни микроструктури за относително кратък период от време, осигурявайки възможност за широкомащабна подготовка на триизмерни капилярни мрежи . Следователно, прилагането на фемтосекундния лазерен метод за динамична холографска обработка има важни технически предимства при конструирането на триизмерни капилярни скелета.
Резултатите от съответните изследвания са публикувани вУсъвършенствани функционални материали, което бележи важен пробив в областта на изграждането на 3D капилярна мрежа чрез фемтосекундния лазерен метод за динамична холографска обработка. Публикуването на този резултат не само доказва осъществимостта и иновативността на тази технология в изграждането на микроваскуларни мрежи, но също така поставя основата за последващи изследвания и приложения в тази област. Чрез публикуване в академични списания резултатите от съответните изследвания ще получат по-широко признание и внимание, което ще спомогне за насърчаване на прилагането и популяризирането на тази технология в областта на тъканното инженерство.
В допълнение, свързаната технология е разрешена с патент, което означава, че изследването е постигнало важен напредък в технологичните иновации и защитата на интелектуалната собственост. Патентното разрешение е не само важна чест за изследователския екип, но по-важното е, че може да осигури силна подкрепа за последващо индустриално приложение и комерсиализация. Защитата на правата върху интелектуалната собственост гарантира правния статут на съответната технология в пазарната конкуренция, което води до привличане на повече средства и ресурси за инвестиране в научноизследователска и развойна дейност и индустриализация на съответната технология и насърчава превръщането на резултатите от научните изследвания в производителност .
Перспективата за приложение на изкуствените микроваскуларни мрежи е много широка. Първо, тази технология е от голямо значение в областта на тъканното инженерство и регенеративната медицина, която може да осигури важна физиологична подкрепа за изграждането на изкуствени органи и тъкани, да помогне за решаването на проблемите със съдовото кръвоснабдяване, пред които е изправено традиционното тъканно инженерство, и да осигури необходими условия за дългосрочно стабилно функциониране на изкуствените органи. Второ, изграждането на изкуствени микроваскуларни мрежи също предоставя нови изследователски инструменти и платформи за скрининг на лекарства, моделиране на заболявания и други области, което помага за насърчаване на процеса на изследване и приложение в свързани области. В бъдеще, с непрекъснатото усъвършенстване и насърчаване на технологията за изкуствена микросъдова мрежа, се смята, че тя ще покаже голям потенциал за приложение в много области като медицина, биоинженерство и др., и ще донесе нови надежди и възможности за човешкото здраве.
Чрез горното въведение е лесно да се види, че фемтосекундният лазерен динамичен холографски метод за обработка има важно значение и широки перспективи за приложение в областта на изграждането на изкуствена микроваскуларна мрежа. С непрекъснатия напредък и усъвършенстване на свързаните технологии, ние вярваме, че това ще доведе до значителни промени и пробиви в областта на тъканното инженерство и регенеративната медицина и ще има важен принос за каузата на човешкото здраве. В бъдеще очакваме тази технология да бъде по-широко използвана и да носи повече изненади и надежди за каузата за човешкия живот и здраве.
