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创新3D打印技术:借蚊子口器开启微纳制造
来源:官方媒体 网络新闻 | 作者:亚洲经济报 | 发布时间 :2025-12-30 | 28 次浏览: | 分享到:
据最新一期《科学进展》杂志所刊载内容,加拿大麦吉尔大学携手美国德雷塞尔大学团队,成功研发出一项别具一格的高分辨率3D打印新技术。该团队独具匠心,将雌性蚊子的口器(即吸血管)巧妙转化为高分辨率3D打印喷嘴,为微纳制造领域带来了新的曙光。

科学网—蚊子吸血口器竟成3d打印喷嘴


高分辨率3D打印,对喷嘴精度有着近乎严苛的要求。当下,市面上常见的超细喷嘴大多采用特种金属或玻璃制造,不仅制造工艺繁杂,而且成本居高不下。研究团队指出,传统喷嘴在生产与使用环节,不仅会产生大量环境废弃物,还可能因工艺本身局限,带来潜在的健康风险。为探寻更优替代方案,研究团队将探索的目光投向了自然界中历经高度进化的微结构——蚊子口器。



历经数百万年的进化,蚊子口器已然形成一种天然微针结构,其直径仅约为人类发丝直径的一半,不仅具备特殊的几何形态,还拥有出色的力学韧性。研究团队在显微镜下精准分离出蚊子吸血管,并运用特种树脂将其稳固固定在标准塑料分配器尖端。令人惊喜的是,这种生物喷嘴展现出强大的抗压能力,打印出的复杂结构精细程度,大约是当前商业打印喷嘴的2倍。


蚊子口器变身3d打印神器 麦吉尔大学创新技术颠覆传统制造


该团队已借助该技术成功打印出蜂窝状结构、枫叶图案,以及封装有红细胞和癌细胞的生物支架。研究团队表示,得益于蚊子口器的独特优势,他们能够制造出传统工具难以企及或成本高昂的超精细结构。不仅如此,这种生物喷嘴还具备天然可降解特性,在合理使用条件下,可多次重复使用,进一步凸显其环保与经济价值。


研究的灵感,部分源于近年来兴起的一个前沿研究方向——将生物结构应用于工程组件。这项新技术在生物医疗和精密电子领域展现出广阔的应用前景。在生物医疗方面,可用于生产组织工程中的微型细胞支架;在精密电子领域,则能协助进行半导体芯片等微观物体的精密转移,有望推动相关行业的技术革新与发展。


高分辨率3D打印,对喷嘴精度有着近乎严苛的要求。当下,市面上常见的超细喷嘴大多采用特种金属或玻璃制造,不仅制造工艺繁杂,而且成本居高不下。研究团队指出,传统喷嘴在生产与使用环节,不仅会产生大量环境废弃物,还可能因工艺本身局限,带来潜在的健康风险。为探寻更优替代方案,研究团队将探索的目光投向了自然界中历经高度进化的微结构——蚊子口器。


历经数百万年的进化,蚊子口器已然形成一种天然微针结构,其直径仅约为人类发丝直径的一半,不仅具备特殊的几何形态,还拥有出色的力学韧性。研究团队在显微镜下精准分离出蚊子吸血管,并运用特种树脂将其稳固固定在标准塑料分配器尖端。令人惊喜的是,这种生物喷嘴展现出强大的抗压能力,打印出的复杂结构精细程度,大约是当前商业打印喷嘴的2倍。


麦吉尔大学用蚊子口器制成低成本高精度3d打印喷嘴


本团队已借助该技术成功打印出蜂窝状结构、枫叶图案,以及封装有红细胞和癌细胞的生物支架。研究团队表示,得益于蚊子口器的独特优势,他们能够制造出传统工具难以企及或成本高昂的超精细结构。不仅如此,这种生物喷嘴还具备天然可降解特性,在合理使用条件下,可多次重复使用,进一步凸显其环保与经济价值。


该研究的灵感,部分源于近年来兴起的一个前沿研究方向——将生物结构应用于工程组件。这项新技术在生物医疗和精密电子领域展现出广阔的应用前景。在生物医疗方面,可用于生产组织工程中的微型细胞支架;在精密电子领域,则能协助进行半导体芯片等微观物体的精密转移,有望推动相关行业的技术革新与发展。