Учені розробили новий матеріал JIBEs (Jammed Interconnected Bilayer Emulsions), який імітує клітинну структуру людського організму і може використовуватися для 3D-друку живих тканин.
Матеріал працює як вибірково проникна мембрана, що дозволяє відтворювати здатність тканин сортувати і фільтрувати молекули. Для його створення застосовують звичайне змішування двох масел з різною розчинністю, що утворюють мікроскопічні краплі води. Потім за допомогою центрифуги мільярди крапель щільно стискаються і з’єднуються тонкими мембранами, формуючи щільну мережу. Процес виготовлення великих обсягів матеріалу займає лише кілька хвилин.
Як повідомляють дослідники, кожна крапля покрита ультратонкою оболонкою, що точно відтворює об’єднання живих клітин у внутрішніх органах. Надрукована на 3D-принтері тканина імітує здатність людської тканини пропускати одні молекули і затримувати інші.
Гнучка біосумісна структура JIBEs відкриває широкі можливості у медицині, екології та комп’ютерних технологіях. Матеріал застосовують для вирощування імплантатів органів, створення безпечних хірургічних і рятувальних роботів. Вбудовані білки дозволяють проводити іонні струми, що дає перспективу для розробки нейронних комп’ютерів, які імітують роботу мозку.
Окрім того, спеціальні модифікації матеріалу здатні вибірково фільтрувати речовини, зокрема вилучати літій і рідкоземельні елементи, а також очищати промислові стічні води від амонію.
Процес виробництва не потребує стерильних лабораторій або дорогого лазерного обладнання, його можна реалізувати у будь-якій лабораторії з базовим оснащенням. За словами дослідників Аїди Фіки та Маніша Кумара, які вже запатентували методику, робота з технологіями вилучення літію ведеться у співпраці з Агентством передових дослідницьких проектів у сфері енергетики Міністерства енергетики США (ARPA-E).