海洋中最常見(jiàn)的八爪魚成為來(lái)自美國(guó)新罕布什爾大學(xué)的兩位研究人員對(duì)新型3D打印材料的靈感來(lái)源。作為頭足類家族的成員，章魚，魷魚和墨魚作為海洋中的偽裝大師物遗，可以瞬時(shí)轉(zhuǎn)化自身的顏色用以適應(yīng)周圍環(huán)境。這是一種令人難以置信的偽裝且奔，它可以讓這些深海生物在躲避掠食者以及更容易獵食獵物插撩。

圖中畫圈處就是八爪魚的變色

目前來(lái)自新罕布什爾大學(xué)機(jī)械工程系的教授姜云耀教授和YaningLi用了大量時(shí)間來(lái)研究這種水生動(dòng)物，并著眼于人工再造它們此腊。首先摹院，我們應(yīng)該仔細(xì)研究這種偽裝機(jī)制的運(yùn)作方式，因?yàn)樗嬖谟谧匀唤绻又妗１环Q為偽裝的水下主人鲁修，頭足類動(dòng)物由于其皮膚中高度敏感的色素體器官而具有驚人的偽裝能力。色素細(xì)胞器官的機(jī)制圍繞著一個(gè)含色素的單一色素細(xì)胞初家，與4至24個(gè)徑向排列的肌纖維結(jié)合在一起偎窘。

素細(xì)胞快速變化從而有效地轉(zhuǎn)移皮膚色素

當(dāng)章魚肌肉收縮時(shí)，無(wú)論是逃離危險(xiǎn)境地還是抓捕獵物溜在，該生物的色素細(xì)胞都會(huì)快速的變化陌知，從而有效地轉(zhuǎn)移皮膚色素。除了基本的顏色變化之外掖肋，頭足類動(dòng)物還可以通過(guò)選擇性地和順序地?cái)U(kuò)大和縮小不同組的色素細(xì)胞仆葡，在偽裝能力方面具有戰(zhàn)略意義，從而實(shí)現(xiàn)跨越很大范圍的顏色轉(zhuǎn)換志笼。用外行人的話來(lái)說(shuō)沿盅，章魚不僅能迅速改變顏色，它也可以有條不紊地與周圍環(huán)境相匹配纫溃。

受到這種自然奇觀的啟發(fā)腰涧，研究人員開(kāi)始通過(guò)多種材料的3D打印方式開(kāi)發(fā)自己的人造色素。盡管章魚使用他們的色素能力主要用于色素轉(zhuǎn)運(yùn)紊浩，但新罕布什爾大學(xué)的教授們?cè)噲D通過(guò)他們的工作帶來(lái)戲劇性的變化和獨(dú)特的順序開(kāi)放機(jī)制窖铡。拉普拉斯效應(yīng)的科學(xué)概念是實(shí)現(xiàn)成功結(jié)果的關(guān)鍵，它允許材料在朝不同方向拉伸時(shí)沿一個(gè)方向擴(kuò)展绒催。通過(guò)在兩個(gè)不同的方向上調(diào)整它們的手性幾何形狀萨宙，他們可以設(shè)計(jì)一種機(jī)制，僅在一個(gè)方向上加載時(shí)，可以使不同大小的單元順序打開(kāi)惦知。這意味著人工設(shè)計(jì)的單元格可以以不同的排序模式打開(kāi)承副，并通過(guò)幾何和材料的組合進(jìn)行調(diào)整。

拉普拉斯效應(yīng)說(shuō)明

作為一種有價(jià)值的新設(shè)計(jì)理念爪辟，研究人員的創(chuàng)新可能會(huì)對(duì)我們用于促進(jìn)藥物輸送和顏色變化的智能超材料產(chǎn)生嚴(yán)重影響败饵。至少可以說(shuō)，潛在的應(yīng)用很多椭徙。通過(guò)利用這些3D打印的色素，生物醫(yī)學(xué)支架吝重，繃帶征乳，藥物儲(chǔ)存器和支架可以設(shè)計(jì)得更加有效，以適應(yīng)佩戴者的身體沦匿。除了智能響應(yīng)復(fù)合材料律姨，執(zhí)行器和傳感器以及可拉伸電子器件等領(lǐng)域外，可折疊或可展開(kāi)器件的擴(kuò)展領(lǐng)域也可以從創(chuàng)新中受益臼疫。不僅可以在動(dòng)物身上實(shí)驗(yàn)择份，人體皮膚也可以進(jìn)行3D打印。

目前3D打印正在嘗試不同的研究領(lǐng)域烫堤，人體皮膚3D打印就是其中之一荣赶。3D打印的皮膚不僅在制藥和化妝品檢測(cè)方面具有價(jià)值，還可以為燒傷或事故受害者提供皮膚移植物來(lái)改變身體狀況鸽斟。目前工程皮膚構(gòu)造已被用于這些方向拔创，但它們不具有天然皮膚的許多特征，如毛囊富蓄，汗腺和色素沉著剩燥。

3D打印人體皮膚可實(shí)現(xiàn)自然色素沉著

就像章魚的皮膚一樣，3D打印人體皮膚可實(shí)現(xiàn)自然色素沉著立倍，新加坡研究所(SIMTECH)和南洋理工大學(xué)新加坡中心3D打印(SC3DP)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出灭红，有色人體皮膚結(jié)構(gòu)的3D生物打印。研究小組使用生物打印技術(shù)來(lái)控制黑色素產(chǎn)生的皮膚細(xì)胞或黑色素細(xì)胞在仿生組織基質(zhì)上的分布口注，從而產(chǎn)生類似于真人皮膚的色素沉著的皮膚变擒。

3D打印技術(shù)是精確沉積生物材料和活細(xì)胞以制造仿生皮膚的極好平臺(tái)，具有很高的可重復(fù)性辐逝，現(xiàn)在看不到3D打印的皮膚具有均勻的皮膚色素沉著吸畸。研究人員使用三種不同類型的皮膚細(xì)胞：黑色素細(xì)胞，角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞黄惭，以及兩步生物打印方法翁脓，稱為“按需滴落”。

3D打印人體皮膚沒(méi)有毛囊、汗腺和色素沉著

“兩步生物打印策略包括制造皮膚的真皮區(qū)域漫北，以及表皮細(xì)胞(例如角質(zhì)形成細(xì)胞和黑素細(xì)胞)在仿生皮膚構(gòu)建體上的預(yù)定義位置處的沉積迂唤，創(chuàng)造3D體外著色的人體皮膚構(gòu)造，研究發(fā)現(xiàn)3D打印的皮膚結(jié)構(gòu)與使用手工鑄造方法制造的皮膚結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較時(shí)市贡，兩種制造方法革惊，真皮區(qū)域頂部的細(xì)胞分布和真皮區(qū)域內(nèi)的微結(jié)構(gòu)之間的兩個(gè)明顯區(qū)別。與手工澆鑄方法相比切果，兩步生物打印策略能夠以高度可控的方式實(shí)現(xiàn)打印單元的標(biāo)準(zhǔn)化分布骏卿。

人類的皮膚顏色有著無(wú)數(shù)的變化，為什么很多女性很難找到完美匹配膚色的化妝品淘太。如果這些研究人員能夠創(chuàng)造像天然皮膚那樣的色素姻僧，那么對(duì)于那些需要皮膚移植的人來(lái)說(shuō)，這將是一大喜訊蒲牧。皮膚移植可以挽救生命撇贺，也是愈合心靈創(chuàng)傷的關(guān)鍵，但從化妝品的角度來(lái)看冰抢，工程皮膚移植仍然有很多缺失松嘶。患者自然需要像皮膚一樣的新皮膚挎扰。

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