Kumpulan Profesor Madya Jiawen Li di Universiti Sains dan Teknologi China (USTC) telah mencadangkan alaser femtosaatkaedah pemprosesan holografik dinamik sesuai untuk pembinaan cekap perancah kapilari tiga dimensi, yang boleh digunakan untuk menjana rangkaian kapilari tiga dimensi. Penyelidikan berkaitan telah diterbitkan sebagai artikel muka depan dalam Bahan Fungsian Lanjutan, dan teknologi yang berkaitan telah dibenarkan oleh paten.
Kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond ialah teknik mikro dan nanofabrikasi menggunakan laser berdenyut ultrashort, yang dicirikan oleh keupayaan untuk mencapai pemprosesan halus bahan dan kawalan struktur pada skala mikro dan nano. Teknologi ini mempunyai kelebihan unik dalam fabrikasi struktur mikrofabrikasi kerana ia membolehkan pemotongan bahan berketepatan tinggi dan pengubahsuaian permukaan pada skala mikro dan nano. Terutamanya dalam pembinaan struktur mikrofine tiga dimensi, kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond dapat merealisasikan pemprosesan halus dan fabrikasi pesat struktur kompleks, yang menyediakan sokongan teknikal penting untuk pembinaan rangkaian mikrovaskular.
Pembinaan rangkaian kapilari tiga dimensi adalah sangat penting untuk kejuruteraan tisu. Dalam penyediaan tisu dan organ buatan, sistem bekalan darah yang baik adalah jaminan penting untuk memastikan kemandirian dan fungsi sel. Walau bagaimanapun, penyediaan kejuruteraan tisu in vitro tradisional sering gagal membina sistem vaskular yang serasi dengan berkesan, mengakibatkan kekurangan bekalan darah yang berkesan selepas implantasi sel dalam vivo. Oleh itu, pembinaan rangkaian kapilari tiga dimensi dengan fungsi fisiologi adalah penting untuk mencapai pertumbuhan stabil jangka panjang dan fungsi tisu tiruan. Pengenalan kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond menyediakan kemungkinan baharu dan sokongan teknikal untuk membina rangkaian mikrovaskular. Dengan kaedah ini, pembinaan perancah mikrovaskular yang cekap dapat direalisasikan, memberikan penyelesaian baharu untuk kejuruteraan tisu in vitro.
Untuk pembinaan cekap perancah kapilari 3D, kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosaat mempunyai kelebihan unik. Pertama sekali, kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosaat boleh merealisasikan pemprosesan ketepatan tinggi dan kawalan struktur pada skala mikro, dan ketepatan pemprosesannya boleh mencapai tahap submikron atau bahkan nanometer. Ini menyediakan asas teknikal yang penting untuk membina perancah vaskular mikrofine, yang boleh merealisasikan struktur yang lebih halus dan kompleks. Kedua, kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond dicirikan oleh kelajuan pemprosesan yang cepat dan kecekapan pengacuan yang tinggi, yang boleh menyelesaikan penyediaan struktur mikro kompleks dalam tempoh masa yang agak singkat, memberikan kemungkinan penyediaan berskala besar rangkaian kapilari tiga dimensi. . Oleh itu, penggunaan kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond mempunyai kelebihan teknikal yang penting dalam pembinaan perancah kapilari tiga dimensi.
Hasil penyelidikan yang berkaitan telah diterbitkan dalamBahan Fungsian Lanjutan, yang menandakan kejayaan penting dalam bidang pembinaan rangkaian kapilari 3D oleh kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond. Penerbitan keputusan ini bukan sahaja membuktikan kebolehlaksanaan dan inovasi teknologi ini dalam pembinaan rangkaian mikrovaskular tetapi juga meletakkan asas untuk penyelidikan dan aplikasi seterusnya dalam bidang ini. Melalui penerbitan dalam jurnal akademik, hasil penyelidikan yang berkaitan akan mendapat pengiktirafan dan perhatian yang lebih meluas, yang akan membantu mempromosikan aplikasi dan promosi teknologi ini dalam bidang kejuruteraan tisu.
Di samping itu, teknologi berkaitan telah diberi kuasa oleh paten, yang bermaksud bahawa penyelidikan telah mencapai kemajuan penting dalam inovasi teknologi dan perlindungan harta intelek. Kebenaran paten bukan sahaja merupakan penghormatan penting bagi pasukan penyelidik tetapi yang lebih penting, ia boleh memberikan sokongan padu untuk aplikasi perindustrian dan pengkomersilan seterusnya. Perlindungan hak harta intelek memastikan status undang-undang teknologi yang berkaitan dalam persaingan pasaran, yang kondusif untuk menarik lebih banyak dana dan sumber untuk melabur dalam R&D dan perindustrian teknologi yang berkaitan, dan menggalakkan transformasi hasil penyelidikan saintifik kepada produktiviti .
Prospek aplikasi rangkaian mikrovaskular buatan adalah sangat luas. Pertama, teknologi ini sangat penting dalam bidang kejuruteraan tisu dan perubatan regeneratif, yang boleh memberikan sokongan fisiologi yang penting untuk pembinaan organ dan tisu tiruan, membantu menyelesaikan masalah bekalan darah vaskular yang dihadapi dalam kejuruteraan tisu tradisional, dan menyediakan syarat yang diperlukan untuk fungsi stabil jangka panjang organ buatan. Kedua, pembinaan rangkaian mikrovaskular buatan juga menyediakan alat dan platform penyelidikan baharu untuk pemeriksaan dadah, pemodelan penyakit dan bidang lain, yang membantu mempromosikan proses penyelidikan dan aplikasi dalam bidang berkaitan. Pada masa hadapan, dengan peningkatan berterusan dan promosi teknologi rangkaian mikrovaskular tiruan, ia dipercayai akan menunjukkan potensi aplikasi yang hebat dalam banyak bidang seperti perubatan, bioengineering, dan lain-lain, dan membawa harapan dan peluang baharu untuk kesihatan manusia.
Melalui pengenalan di atas, mudah untuk melihat bahawa kaedah pemprosesan holografik dinamik laser femtosecond mempunyai kepentingan penting dan prospek aplikasi yang luas dalam bidang pembinaan rangkaian mikrovaskular buatan. Dengan kemajuan berterusan dan peningkatan teknologi berkaitan, kami percaya ia akan membawa perubahan dan kejayaan yang ketara dalam bidang kejuruteraan tisu dan perubatan regeneratif, dan memberi sumbangan penting kepada punca kesihatan manusia. Pada masa hadapan, kami menjangkakan bahawa teknologi ini akan digunakan dengan lebih meluas dan membawa lebih banyak kejutan dan harapan kepada punca kehidupan dan kesihatan manusia.
