Kecelakaan atau cedera pada ligamen dan tendon merupakan hal yang biasa terjadi, dan membutuhkan bahan restorasi efektif untuk mengembalikan fungsionalnya secara utuh. Namun, membuat rekayasa jaringan dengan bahan biokompatibel yang serupa jaringan asli adalah hal yang sulit. Nikos Karathanasopoulos dan Oraib Al-Ketan dari New York University, kampus Abu Dhabi mengeksplorasi penggunaan arsitektur metamaterial untuk mengatasi hal ini dalam penelitian terbarunya. Dengan menggunakan teknologi micro 3D printing, mereka mampu membuat dan menguji desain metamaterial yang inovatif dan sifat mekanik yang menjanjikan.
Karathanasopoulos dan Al-Ketan berupaya mencari solusi manufaktur aditif dengan menguji enam arsitektur metamaterial sel yang berbeda. Arsitektur ini harus cukup kuat untuk menahan beban normal, namun tetap fleksibel pada shear test, dan memiliki kemampuan kontraksi yang lebih tinggi dari bahan rekayasa konvensional. Untuk memenuhi persyaratan ini, mereka beralih ke MicroArch S240 3D Printer dari Boston Micro Fabrication, sebuah 3D printer yang mampu membuat struktur dengan akurasi tinggi pada skala sepersepuluh μm, dengan keseluruhan panjang spesimen mencapai mm. Bagian yang dicetak termasuk elemen penyangga diagonal berdiameter sekecil 50µm, yang dapat menciptakan desain metamaterial yang rumit.
Para peneliti berhasil mengidentifikasi arsitektur metamaterial yang menunjukkan sifat kekakuan normal yang substansial sejajar dengan aliran pemuatan jaringan primal, shear resistance yang tinggi, dan nilai rasio Poisson jauh di atas unity. Karakter-karakter inilah yang membuat mereka sangat dibutuhkan dalam restorasi jaringan dan ligamen. Yang terpenting, metamaterial ini menunjukkan sifat fisik yang luar biasa, hingga 18 kali lebih kaku dalam kondisi normal loading dibandingkan dengan shear loading, melebihi batasan bahan rekayasa isotropik umum yang biasanya hanya mencapai rasio normal shear loading sebesar 3. Temuan ini membuka peluang baru untuk bahan berarsitektur canggih yang dapat meniru mekanisme jaringan asli lebih baik.
Metamaterial ini telah diuji dengan ketat, termasuk uji geser dan uji kompresi uniaxial. Hasil dari tes tersebut menunjukkan harapan yang besar untuk membuka jalan aplikasi potensial dalam perbaikan tendon dan ligamen. Arsitektur metamaterial juga berpotensi melakukan revolusi dalam praksis restorasi dengan bahan biokompatibel yang dapat meniru mekanisme jaringan asli, sehingga meningkatkan performa pasca-perbaikan secara signifikan.
Karya Nikos Karathanasopoulos dan Oraib Al-Ketan di New York University, kampus Abu Dhabi merupakan kemajuan yang luar biasa di bidang restorasi jaringan dan ligamen. Dengan memanfaatkan teknologi micro 3D printing, mereka berhasil merancang dan menguji arsitektur metamaterial yang sangat mirip dengan jaringan asli. Bahan-bahan yang dirancang canggih ini menawarkan kekakuan yang meningkat secara signifikan di bawah normal loading dibandingkan dengan shear loading, sebuah karakteristik penting untuk perbaikan jaringan. Seiring dengan perkembangannya, penelitian ini juga dapat mengubah landscape rekayasa jaringan dan pengobatan regeneratif, dan memberikan manfaat bagi banyak orang yang mengalami cedera tendon dan ligamen. Aplikasi potensial dari metamaterial tersebut tidak hanya terbatas pada bidang medis, tetapi juga pada aplikasi teknik lain yang membutuhkan tingkatan kinerja mekanis. MicroArch S240 dari Boston Micro Fabrication telah terbukti berperan penting dalam mewujudkan ide-ide ini, menunjukkan pentingnya teknologi manufaktur aditif modern dalam memajukan penelitian biomedis dan ilmu material.
MicroArch S240 3D printer dari Baston Micro Fabrication dengan kemampuan mikro pencetakannya, dapat membantu pembuatan rekayasa jaringan yang serupa dengan jaringan asli. Maha merupakan distributor resmi MicroArch S240 di Indonesia. Kontak kami untuk mengetahui lebih lanjut mengenai 3D printer yang sesuai dengan aplikasi anda!
Uji pelapukan dengan Q-SUN Xenon Tester membantu menguji ketahanan material terhadap sinar UV, suhu ekstrem, dan kelembaban, memastikan daya tahan produk lebih optimal dan berkualitas tinggi.
Pelajari keunggulan Q-FOG SSP dan CCT dalam menguji ketahanan material terhadap korosi dan kondisi ekstrem.
QUV Weathering Tester menguji ketahanan material terhadap sinar UV, kelembaban, dan suhu ekstrem untuk memastikan produk tetap berkualitas dan tahan lama.
Copyright © 2022 PT. Maha Kimia Indonesia
