A Svájci Szövetségi Anyagtudomány és Technológia Laboratórium (Empa) kutatói tavaly cellulóz nanokristályokból fejlesztettek kivételes mechanikai tulajdonságokkal rendelkező biomedikális eszközök készítésére alkalmas környezetbarát nyomtatóanyagot („tintát”).
Nanokristályokat korábban is használtak 3D nyomtatáshoz, viszont általában nagyon kis mennyiségben. Azoknak az anyagoknak kb. 2,5, míg a svájci fejlesztésűnek a nyolcszorosa, 20 százalék a cellulóz nanokristály-tartalma.
A növények életében (is) kulcsszerepet játszó cellulóz több szempontból előnyös biomedikális eszközökhöz: újrahasznosítható, és a természetben bőségesen fellelhető (farostokból, a világ leggyakoribb polimeréből való). Biológiailag biztonságos, azaz beültetésekhez (implantátumokhoz) is használható.
A svájci kutatók az anyagból készült utolsó munkája egy fül.
„A ragadós állapotban lévő cellulóz nanokristályok könnyen egybedolgozhatók más biopolimerekkel, együtt pedig komplex 3D szerkezeteket formálnak. Olyan nyomtatók kellenek hozzájuk, mint például a Bioplotter” – magyarázza Michael Hausmann, az egyik kutató.
A fül egyelőre csak cellulózból és kötő biopolimerekből áll, a jövőben viszont hidrogélt is használhatnak hozzá. Az emberi sejt növekedésével párhuzamosan, a biopolimerek minősége romlik, a cellulózé viszont nem, ráadásul ugyanolyan rugalmas, mint a porcok.
A kutatók jelenleg porcsejteket próbálnak a műfülbe integrálni. Mihelyst kész a hidrogél sejtekkel való egybetelepítése, nanocellulóz-alapú kompozitok beültetések formájában segíthetnek például öröklött hallási rendellenességektől szenvedő gyerekeken.
A projekt későbbi fázisában például a térdben lévő ízületeket, porcokat tervezik hidrogélt tartalmazó cellulóz nanokristályokkal helyettesíteni.
Az implantátumokba egyes sejtek növekedését segítő és a szervezetben feloldódó gyógyszerek is bejuttathatók.
