Dènyèman, gwoup pwofesè asosye Li Jiawen nan laboratwa mikwo ak nano jeni, lekòl syans jeni, inivèsite syans ak teknoloji Lachin (USTC) te pwopoze yon metòd pwosesis dinamik olografik femtosecond lazè pou konstriksyon efikas nan echafodaj kapilè 3D, ki kapab itilize pou jenere rezo kapilè 3D. Travay la te pibliye kòm "Konstriksyon rapid nan rezo kapilè 3D byomimetik ak mòfoloji konplèks lè l sèvi avèk pwosesis olografik dinamik Travay la te pibliye nan materyèl avanse fonksyonèl anba tit "Konstriksyon rapid nan rezo kapilè 3D byomimetik ak mòfoloji konplèks lè l sèvi avèk pwosesis olografik dinamik" e li te. chwazi kòm papye kouvèti jounal la, epi teknoloji ki gen rapò a te otorize pa yon patant.
Femtosecond lazè de-foton polimerizasyon gen rezolisyon pwosesis nanokal ak kapasite fabwikasyon ki genyen twa dimansyon, men estrateji nan pwosesis tradisyonèl yo enprime rezo mikwovaskilè pa efikas. Ki baze sou travay anvan an, gwoup la pwopoze yon metòd modulation faz lokal ki baze sou gwo bout bwa Bessel ki gen fòm bag pou jenere yon jaden limyè ki gen fòm bag, epi sèvi ak limyè ki gen fòm bag ki chanje rapid pou ekspoze andedan fotorezist la, reyalize. D' segondè-efikasite de konplèks fòm bifurcated microtubule rezo ak bionic poreux microtubules, ak vitès D' plis pase 30 fwa pi wo pase metòd D' tradisyonèl pwen pa pwen. Gwoup la te itilize rezo microtubule ki mouye kòm yon echafodaj pou gide selil endothelial yo grandi kont miray la, reyalize konstriksyon rezo mikrovaskilè konplèks ak mòfoloji defini, ak travay sa a pral bay yon platfòm pou travay rechèch nan domèn jeni tisi, tès depistaj dwòg. ak fizyoloji vaskilè. Bowen Song, yon etidyan mèt, Shengying Fan, yon etidyan doktora, ak Chaowei Wang, yon parèy postdoktoral, se ko-premye otè papye a, epi Jiawen Li se otè ki koresponn lan.
Figi Metòd konstriksyon efikas nan rezo mikwovaskilè: (a) Chema nan pwosesis efikas olografik dinamik; (b) Mikwotubul bifurcate; (c) Selil endothelial sou sifas mikrotubul yo
Nan dènye ane yo, gwoup Jiawen Li a te aktivman eksplore aplikasyon an nan teknoloji pwosesis lazè femtosecond nan jaden an byomedikal, e li te fè pwogrè nan metòd la preparasyon nan robo mikwo-nano. Mikwo-nano robo montre gwo kandida aplikasyon nan jaden an nan byomedsin. Yo nan lòd yo reyalize preparasyon an gwo volim ak transpò kontwole nan mikwo-robo nan anviwònman konplèks, gwoup la pwopoze yon metòd preparasyon efikas nan anviwònman-reponn mikwo-helikal robo ki baze sou wotasyon dinamik jaden limyè olografik, ki ka trete dè milye de mikwo idrogel. -robo helical nan 0.5h. Robo a reyalize deformation adaptasyon entèlijan nan pwòp mòfoloji li anba règleman pH, ki an vire jenere mòd mouvman miltip kondwi pa yon jaden mayetik, epi reyalize transpò dwòg vize (ACS Nano 2021, 15, 18048; Limyè: Adv. Manufacturing 2023, 4: 29). Yo nan lòd yo rezoud pwoblèm nan nan kontni ki ba mayetik ak ti fòs kondwi nan robo mikwo-helikal, ki se difisil simonte efè a nan vitès koule nan anviwònman an, gwoup la pwopoze yon pwosesis ki baze sou de-foton polimerizasyon fòme ak metòd SINTERING yo prepare pi bon kalite. Nikèl helical mikwo-robo, ki gen yon kontni mayetik apeprè 90% wt, amelyore koupl mayetik anba yon wotasyon jaden mayetik ki ba-fòs, ak yon vitès maksimòm 12.5 longè kò pa segonn ak kapasite nan pouse yon objè 200 fwa pi lou pase. tèt li, ak mouvman kontwole nan yon likid (Lab Chip, 2024, DOI: 10.1039/d3lc01084h).
Fig. Mikwo-nano robo espiral: (a) preparasyon efikas ak pwopriyete repons anviwònman an nan idwojèl mikwo-nano robo; (b) robo metal mikwo-nano ka simonte efè vitès koule.
Anplis de sa, gwoup Jiawen Li a eksplore efè mikwo-nanostruktur sou konpòtman kwasans newòn ki baze sou teknoloji pwosesis femtosecond lazè de-foton. An kolaborasyon ak Pwofesè Guo-Qiang Bi nan Depatman Syans Lavi ak Medsin ak Asosye Prof. Weiping Ding nan Lekòl Syans Enfòmasyon ak Teknoloji, yo te itilize teknoloji femtosecond de foton pou prepare etalaj mikropolòt ki gen fòm ak diferan espas ak wotè. , epi li te jwenn ke axons newòn yo te gen tandans grandi sou mikropillar izometrik, e ke newòn yo ta ka gide nan kwasans direksyon ak sikui neral pa konstwi ranje mikropillar yo (Adv. Healthcare Mater. 2021, 10, 2100094). Enspire pa myelination axonal, gwoup jwenti a fèt ak prepare estrikti mikrotubul ak dyamèt diferan, epesè miray ak longè imite myelination axonal, epi li te jwenn ke estrikti microtubule yo te kapab akselere to kwasans newòn axons (plis pase 10 fwa). Anplis de sa, gwoup la jwenti mayetik sputtered yon fim mayetik mens nan nikèl ak yon fim mens biokonpatib nan Titàn sou sifas la nan mikrotubul yo, ki ka itilize pou koneksyon an egzak nan newòn anba manipilasyon an nan yon jaden mayetik ekstèn yo fòme espesifik byolojik. sikui neral (Nano Lett., 2022, 22: 8991). Mikwo-nanostruktur yo kapab reyalize kwasans direksyon ak kwasans akselere nan newòn, ki pral bay metòd ak lide pou koneksyon an direksyon nan grap nè izole, konstriksyon an nan rezo neral, ak reparasyon rapid nan domaj nè.
Fig. Efè estrikti mikwo-nano sou kwasans axon newòn yo: (a) axons newòn yo grandi sou menm wotè mikwo-poto yo nan yon fason direksyon; (b) mikrotubul ki mouye akselere kwasans newòn akson epi yo ka reyalize koneksyon direksyon newòn yo.
Travay rechèch ki anwo a te sipòte pa Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl Lachin nan, Pwogram Rechèch ak Devlopman Kle Ministè Syans ak Teknoloji, ak Pwojè Rechèch Pwovens Anhui ak Teknoloji Gwo Rechèch.
