マギル大学の研究者らは、切断された蚊の吻を3Dプリンティング用の超微細ノズルとして用いる手法を開発し、20マイクロメートルもの薄い構造物の作成を可能にしました。この革新、3Dネクロプリンティングと名付けられたものは、市販ノズルの限界を克服し、代替組織や臓器の生産を支援する可能性があります。このアプローチは、自然から着想を得て、手頃で精密なバイオプリンティングを実現します。
エンジニアはしばしば、高解像度3Dプリンティング、特に生体医用アプリケーションで十分に狭いノズルを製造する課題に直面します。カナダ、モントリオールのマギル大学でChanghong Caoとその同僚らは、微細構造の作業中にこの問題に遭遇しました。彼らが発見した市販の最も狭いノズルは、内径35マイクロメートルで、60ポンド(80ドル)でした。ガラス引き抜き技術などの代替手段は高価で脆いことがわかりました。
「これにより、代替手段があるかどうかを考えました」とCaoは言います。「母なる自然が私たちの必要とするものを手頃なコストで提供できるなら、なぜ自分たちで作る必要があるのでしょうか?」
チームは大学院生のJustin Pumaに、蠍の針から蛇の牙までの自然オプションを探るよう命じました。彼らはエジプト蚊(Aedes aegypti)のメスの吻に落ち着き、これは特に硬く、20マイクロメートルもの薄い構造物をプリントすることを可能にします。熟練した作業者は蚊の口器から1時間に6本のノズルを生産でき、各々が1ドル未満です。
これらの生物学的ノズルは既存の3Dプリンターに適合し、驚くべき耐久性を示します:約30%が2週間後に故障し始めますが、最大1年間の保存のために凍結可能です。研究者らは、血管などのスキャフォールド構築に適したバイオインクPluronic F-127でこの方法をテストし、臓器移植の進歩に寄与する可能性があります。
この研究は、他のバイオインスパイアードエンジニアリングの成果に仲間入りします。例えば、臭気検知ドローンの蛾の触角や機械グリッパーとしての死んだクモなどです。英国スウォンジー大学のChristian Griffithsは、このアプローチを称賛します:「数百万年の蚊の進化があります:私たちはそれに追いつこうとしています。そこで彼らが私たちに優位性を持っていると思います。」
この研究はScience Advancesに掲載されています(DOI: 10.1126/sciadv.adw9953)。