Sivrisinek iğnesinden geliştirilen mikro 3D yazıcı
Sivrisineklerin insan derisini ve bazı hayvanların kalın derilerini delip geçebilmesi zaten doğanın şaşırtıcı bir başarısı. Ancak bununla da kalmıyor; aynı anda zehirlerini enjekte ederken kanı da geri çekebiliyorlar. Bu mekanizma, şimdiye kadar mikro ve nano mühendislerin taklit edemediği bir doğa harikası olarak kabul ediliyordu.
Kanada’nın Montreal kentindeki McGill Üniversitesi’nde Makine Mühendisliği profesörü olan Changhong Cao ve ekibi, yıllardır biyomedikal uygulamalar için mikroskobik yazıcılar geliştirmeye çalışıyordu. Ancak baskı uçlarının çapı küçüldükçe, sistemin çalışması neredeyse imkansız hale geldi. Bunun üzerine Cao, New Scientist dergisine yaptığı açıklamada, doğada yalnızca ilham aramakla kalmayıp doğrudan gerekli araçları da bulmaya karar verdiklerini anlattı.
Sivrisinek iğnesinden mikro yazıcı
Araştırma ekibi, Aedes aegypti olarak bilinen sarı humma sivrisineği dişilerinin iğnelerini çıkartıp özel bir reçineyle sertleştirdi ve bu iğneleri mikro 3D yazıcıya entegre etti. Yaklaşık 20 mikrometre iç çapına sahip bu doğal iğne sayesinde, biyoyazıcılar için kullanılan çeşitli maddeler başarıyla geçirildi. Böylece 6 mikrometreye kadar çözünürlükte üç boyutlu yapılar üretilebildi.
Günümüzde mikro baskı için kullanılan çelik uçlar en az iki kat daha geniş. Cam uçlar daha ince olabilse de hem son derece kırılgan hem de üretimi oldukça zahmetli ve pahalı. Cao ve ekibi, Science Advances dergisinde yayımladıkları makalede, “sivrisinek yazıcının” şaşırtıcı derecede dayanıklı olduğunu belirtti. Ancak yüksek viskoziteli, yani daha yoğun malzemelerde sistemin zorlandığını da kabul etti. Cao, Ars Technica'ya yaptığı açıklamada “Etkileyici bir sonuçtu” derken, “Yoğun kıvamlı mürekkeplerin geçişine izin veremedik” ifadelerini kullandı.
“Ölü baskı” ve necrobotik araştırmalar
Ekip, kullandıkları yönteme “3D-Necroprinting” adını verdi. Bu terim, öldürülmüş canlıların parçalarının kullanıldığı bir alan olan “Necrobotics” araştırma sahasının bir parçası. Bu alandaki en dikkat çekici örneklerden biri, ABD’deki Rice Üniversitesi’nden geliyor. Araştırmacılar, ölü örümceklere hava pompalayarak onları minyatür robotik kollar haline getirmeyi başarmıştı; bu “örümcek kollar”, kendi ağırlıklarının birkaç katı yükü kaldırabiliyordu.
Geleceğin tıbbına yeni bir kapı
Cao’nun laboratuvarında geliştirilen bu hibrit yazıcı ve olası türevleri, gelecekte organ iskeletlerinin üretimi ya da onarımı, hatta hastalıklı dokulara doğrudan mikro enjeksiyonlar yapılması gibi tıbbi uygulamalarda kullanılabilir.
Ve kim bilir — belki de “sivrisineklerin dünyada ne işe yaradığını” merak edenler için artık somut bir yanıt da var.
