Группа ученых из Массачусетского технологического института разработала новые напечатанные на 3D-принтере гибкие решетчатые материалы для поддержки мягких тканей, таких как мышцы и сухожилия.

Подобные материалы могут найти применение в производстве медицинских устройств, вспомогательного оборудования и имплантатов. Инженеры основали разработку на структуре коллагена – их целью было создание прочной и эластичной ткани, совместимой с человеческим организмом.

Внутренняя структура коллагена может состоять из изогнутых, тесно переплетенных или едва касающихся друг друга волокон. Исследователи изготовили подобные конструкции на 3D-принтере из термопластичного полиуретана (TPU). Оказалось, что чем более выражены изгибы решетчатой структуры, тем больше она растягивается, не становясь тверже. Ученые использовали этот принцип для изменения эластичности структуры и более точного соответствия свойствам мягких тканей.

В качестве испытания инженеры напечатали на 3D-принтере длинные полоски с решетчатой структурой – их использовали для обеспечения поддержки лодыжки здоровых добровольцев. Конструкцию повязки приспособили под индивидуальные особенности каждого пользователя – затем образцы испытали с помощью робота, двигающего ногу в разных направлениях. В зависимости от положения лодыжки, ученые проанализировали изменения в напечатанной на 3D-принтере повязке. По результатам испытания в некоторых излишне эластичных участках образцов структуру усилили за счет 3D-печати волокон нержавеющей стали поверх пластика.

Источник