Skupina izrednega profesorja Jiawena Lija na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske (USTC) je predlagalafemtosekundni laserdinamična holografska metoda obdelave, primerna za učinkovito konstrukcijo tridimenzionalnih kapilarnih ogrodij, ki jih je mogoče uporabiti za ustvarjanje tridimenzionalnih kapilarnih mrež. Povezana raziskava je bila objavljena kot naslovni članek v Advanced Functional Materials, povezana tehnologija pa je bila avtorizirana s patentom.
Metoda dinamične holografske obdelave s femtosekundnim laserjem je mikro- in nanofabrikacijska tehnika z uporabo ultrakratkih impulznih laserjev, za katero je značilna sposobnost doseganja fine obdelave materialov in strukturnega nadzora na mikro- in nanometru. Ta tehnologija ima edinstveno prednost pri izdelavi mikrofabriciranih struktur, saj omogoča visoko natančno rezanje materialov in modifikacijo površine na mikro- in nanometru. Zlasti pri konstrukciji tridimenzionalnih mikrofinih struktur lahko metoda femtosekundne laserske dinamične holografske obdelave realizira fino obdelavo in hitro izdelavo kompleksnih struktur, kar zagotavlja pomembno tehnično podporo za gradnjo mikrovaskularnih mrež.
Izgradnja tridimenzionalne kapilarne mreže je velikega pomena za tkivno inženirstvo. Pri pripravi umetnih tkiv in organov je dober sistem prekrvavitve pomembno zagotovilo za preživetje in delovanje celic. Vendar tradicionalni in vitro pripravki tkivnega inženirstva pogosto ne uspejo učinkovito zgraditi združljivega žilnega sistema, kar povzroči pomanjkanje učinkovite oskrbe s krvjo po celični implantaciji in vivo. Zato je izgradnja tridimenzionalnih kapilarnih mrež s fiziološkimi funkcijami ključna za doseganje dolgoročne stabilne rasti in delovanja umetnih tkiv. Uvedba metode femtosekundne laserske dinamične holografske obdelave zagotavlja nove možnosti in tehnično podporo za gradnjo mikrovaskularnih mrež. S to metodo je mogoče uresničiti učinkovito konstrukcijo mikrovaskularnih ogrodij, ki zagotavljajo novo rešitev za tkivni inženiring in vitro.
Za učinkovito konstrukcijo 3D kapilarnih ogrodij ima femtosekundna laserska dinamična holografska metoda obdelave edinstvene prednosti. Prvič, femtosekundna laserska dinamična holografska metoda obdelave lahko uresniči visoko natančno obdelavo in strukturni nadzor na mikro lestvici, njena natančnost obdelave pa lahko doseže submikronsko ali celo nanometrsko raven. To zagotavlja pomembno tehnično osnovo za izdelavo mikrofinih vaskularnih ogrodij, ki lahko realizirajo bolj občutljive in kompleksne strukture. Drugič, za metodo dinamične holografske obdelave femtosekundnega laserja je značilna visoka hitrost obdelave in visoka učinkovitost oblikovanja, ki lahko zaključi pripravo kompleksnih mikrostruktur v relativno kratkem času, kar zagotavlja možnost obsežne priprave tridimenzionalnih kapilarnih mrež . Zato ima uporaba metode femtosekundne laserske dinamične holografske obdelave pomembne tehnične prednosti pri konstrukciji tridimenzionalnih kapilarnih odrov.
Ustrezni rezultati raziskave so bili objavljeni vNapredni funkcionalni materiali, ki pomeni pomemben preboj na področju izgradnje 3D kapilarnih mrež z metodo femtosekundne laserske dinamične holografske obdelave. Objava tega rezultata ne le dokazuje izvedljivost in inovativnost te tehnologije pri gradnji mikrovaskularnih mrež, ampak tudi postavlja temelje za nadaljnje raziskave in uporabo na tem področju. Z objavo v akademskih revijah bodo relevantni rezultati raziskav deležni širše prepoznavnosti in pozornosti, kar bo pripomoglo k spodbujanju uporabe in promociji te tehnologije na področju tkivnega inženirstva.
Poleg tega je bila sorodna tehnologija avtorizirana s patentom, kar pomeni, da je raziskava dosegla pomemben napredek pri tehnoloških inovacijah in zaščiti intelektualne lastnine. Odobritev patenta ni le pomembna čast za raziskovalno skupino, ampak, kar je še pomembneje, lahko zagotovi močno podporo za kasnejšo industrijsko uporabo in komercializacijo. Varstvo pravic intelektualne lastnine zagotavlja pravni status ustrezne tehnologije v tržni konkurenci, kar vodi k privabljanju več sredstev in sredstev za vlaganje v raziskave in razvoj ter industrializacijo ustrezne tehnologije ter spodbuja pretvorbo rezultatov znanstvenih raziskav v produktivnost. .
Možnosti uporabe umetnih mikrovaskularnih mrež so zelo široke. Prvič, ta tehnologija je velikega pomena na področju tkivnega inženiringa in regenerativne medicine, ki lahko zagotovi pomembno fiziološko podporo za konstrukcijo umetnih organov in tkiv, pomaga pri reševanju težav z žilno oskrbo s krvjo, s katerimi se sooča tradicionalno tkivno inženirstvo, in zagotavlja potrebne pogoje za dolgotrajno stabilno delovanje umetnih organov. Drugič, gradnja umetnih mikrovaskularnih mrež zagotavlja tudi nova raziskovalna orodja in platforme za presejanje zdravil, modeliranje bolezni in druga področja, kar pomaga spodbujati raziskovalni in aplikacijski proces na sorodnih področjih. Verjamemo, da bo v prihodnosti z nenehnim izboljševanjem in spodbujanjem tehnologije umetne mikrovaskularne mreže pokazala velik potencial uporabe na številnih področjih, kot so medicina, bioinženiring itd., in prinesla nove upe in priložnosti za zdravje ljudi.
Z zgornjim uvodom je enostavno videti, da ima metoda dinamične holografske obdelave femtosekundnega laserja pomemben pomen in široke možnosti uporabe na področju gradnje umetne mikrovaskularne mreže. Z nenehnim napredkom in izboljšavami sorodnih tehnologij verjamemo, da bo prinesel pomembne spremembe in preboje na področju tkivnega inženirstva in regenerativne medicine ter pomembno prispeval k zdravju ljudi. V prihodnosti pričakujemo, da se bo ta tehnologija širše uporabljala in prinesla več presenečenj in upov za življenje in zdravje ljudi.
