Para penyelidik menggunakan sel-sel kartilag dan nanomaterial pencetakan 3-D untuk menghasilkan telinga berfungsi yang menerima isyarat radio. Kajian menunjukkan bahawa mungkin satu hari mungkin untuk membuat tisu dan organ bionik.
Dalam kejuruteraan tisu, sel dan bahan lain digunakan untuk memperbaiki atau menggantikan tisu badan, seperti tulang dan tulang rawan. Walau bagaimanapun, pada masa ini, sukar untuk menghasilkan struktur 3-D untuk digunakan dalam badan, terutamanya organ-organ dengan geometri kompleks, seperti telinga.
Untuk mengatasi masalah ini, satu pasukan penyelidikan yang diketuai oleh Dr. Michael McAlpine di Universiti Princeton dan Dr. David Gracias di Johns Hopkins University beralih kepada bahan tambahan pembuatan, atau 3-D percetakan. Dalam proses ini, objek 3-D adalah 'dicetak' dengan meletakkan ke bawah lapisan yang berturut bahan dalam corak berdasarkan model digital.
Para penyelidik menggunakan reka bentuk (CAD) lukisan bantuan komputer daripada telinga kanan manusia sebagai rangka tindakan untuk percetakan. Mereka menggunakan 3 komponen seperti pencetak "dakwat": sel-sel rawan dalam matriks hidrogel, silikon struktur, dan silikon diselitkan dengan nanopartikel perak. e telinga dibina lapisan oleh lapisan dengan biasa pencetak 3-D, dengan "dakwat" perak-diselitkan membentuk antena yang bergelung.
Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel
Selama tempoh seminggu 10 dalam keadaan kultur, komponen hidrogel telinga yang dicetak diserap semula, dan sel-sel mengembangkan matriks ekstraselular, mengubah telinga telinga.
Para penyelidik menyifatkan sifat biokimia, mekanikal dan fungsi telinga. Mereka mendapati bahawa "telinga cyborg" boleh menerima isyarat dalam julat frekuensi radio yang luas, dengan lakonan gegelung induktif sebagai antena penerima. e frekuensi isyarat adalah dari 1 MHz untuk 5 GHz.
Untuk menunjukkan fleksibiliti pendekatan, para penyelidik membalikkan reka bentuk CAD dan mencipta telinga kiri yang saling melengkapi. Mereka mendedahkan telinga kepada isyarat antena audio stereophonic kiri dan kanan, mengumpul isyarat yang diterima oleh telinga, memberi mereka oscilloscope digital, dan memainkan isyarat audio yang dihasilkan melalui pembesar suara yang kuat. Sistem ini menghasilkan audio berkualiti tinggi, seperti yang ditunjukkan oleh rendition Beethoven's Für Elise.
Secara umum, terdapat cabaran mekanikal dan termal dengan mengganggu bahan elektronik dengan bahan-bahan biologi, "kata McAlpine. Kerja kami menunjukkan pendekatan baru untuk membina dan mengembangkan biologi dengan elektronik secara sinergistik dan dalam format 3-D.
Kajian bukti-prinsip ini menunjukkan bahawa tisu dan elektronik boleh digabungkan untuk membentuk organ hibrid, bionik. Pasukan kini merancang untuk memasukkan bahan-bahan lain untuk membolehkan telinga untuk mendaftarkan bunyi akustik. Percetakan 3-D boleh memperluas peluang untuk mewujudkan generasi baru implan dan prostesis untuk memulihkan atau meningkatkan keupayaan manusia.
