3D-Druck nur mit Wasser und Öl

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3D-Druck gibt es mittlerweile schon in so vielen verschiedenen Varianten, dass man glaubt nun aber wirklich alles zu diesem Thema schon gelesen, gesehen und gehört zu haben. Aber das ist neu: Drucken mit Wassertropfen, die von einem Ölfilm umgeben sind.

Autoteile, Spielzeug, Waffen, ja sogar Knochen kann man heutzutage schon mit einem dafür gebauten 3D-Drucker herstellen, und das oft sogar schneller und preiswerter, vor allem wenn es um kleine Stückzahlen geht. Aber ein Forscherteam aus Oxford wollte etwas neues ausprobieren.

Das Team rund um Ed Yong von der University of Oxford hat sich daran erinnert, was Zellen von Lebewesen eigentlich sind. Das sind kleine Wassertöpfchen, die von einer dünnen Lipidschicht umschlossen sind. Klar, in den Tröpfchen schwimmt eine ganz besondere Suppe, aber darum geht es diesmal nicht. Es geht einfach nur um das Bauprinzip.

Wenn man zell-große Wassertröpfchen herstellen und mit einer Öl-Schicht umgeben könnte, dann müssten sich diese Kügelchen wie lebende Zellen verhalten und aneinander haften, dachten sich die Forscher. Und aus dieser Idee wurde in mühevoller Arbeit dann ein 3D-Drucker, der Gewebe herstellt, dass die physikalischen Eigenschaften von Hirnmasse oder Fettgewebe hat.

Der Teamleiter Ed Young erklärte wie das funktioniert:

Der Drucker unseres Teams hat zwei winzige Spritzdüsen, aus denen Tröpfchen mit einem Volumen von 65 Picolitern austreten. [Anm.d.Ü.: Das Volumen es gewöhnlichen Regentropfens ist eine Million mal größer.] Diese Düsen „drucken“ die Tröpfchen in eine Umgebung aus Öl mit einer Rate von einem Tröpfchen pro Sekunde. Die Tröpfchen werden dabei mit einer extrem großen Genauigkeit abgesetzt. Das Wassertröpfchen hüllt sich in eine Lipid-Hülle ein, die aus dem umgebenden Öl genommen wird, und wenn es sich zu den andern bereits gedruckten Tröpfchen gesellt, entsteht zwischen ihnen einen doppelwandige Lipid-Membran, wie bei echten Zellen.

Die so hergestellten Ergebnisse sind so weich und elastisch wie lebendes Gewebe und sie halten auch wochenlang. Konkrete Anwendungen gibt es für diese Technologie noch keine, aber die Forscher glauben in Zukunft auf diese Weise körper-freundliche Stoffe herstellen zu können, in die z.B. Medikamente eingelagert sein können, die dann nach und nach an die Umgebung abgegeben werden. Möglicherweise wird es damit auch möglich sein, beschädigtes Zellgewebe zu ersetzen. Und das ist sicher eine bessere Anwendung als Waffen zu drucken.

[National Geographics via Gizmodo.com]

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