Sivrisineklerden 3D yazıcı nozulu geliştirilmesi, ileri üretim teknolojileri açısından dikkat çekici ve güncel bir bilimsel gelişme olarak öne çıkıyor. Yüksek çözünürlüklü 3D baskı süreçlerinde en büyük sorunlardan biri olan ultra ince nozul ihtiyacı, bu kez doğadan ilham alan sıra dışı bir yöntemle ele alındı. Araştırmacılar, sivrisineklerin kan emmek için kullandığı son derece ince ve dayanıklı hortumları, 3D yazıcılarda baskı ucu olarak kullanmayı başardı. Bu yaklaşım, hem maliyet hem de sürdürülebilirlik açısından mevcut çözümlere güçlü bir alternatif sunuyor. Geleneksel 3D yazıcılar karmaşık ve mikroskobik yapıları üretmekte zorlanırken, bu sorunun temelinde baskı nozullarının fiziksel sınırları yer alıyor. Metal ya da camdan üretilen ultra ince nozullar yüksek maliyetli, kırılgan ve üretimi zahmetli bileşenler olarak biliniyor. Bilim insanları ise bu noktada, sivrisineklerin doğuştan sahip olduğu biyolojik avantajları değerlendirmeye karar verdi. Sivrisinek hortumları, deri hücreleri arasından zarar vermeden ilerleyebilecek kadar ince, içi boş, sert ve düz bir yapıya sahip olmalarıyla dikkat çekiyor.
İşte sivrisinek hortumlarıyla geliştirilen 3D nekrobaskı teknolojisi:
Montreal’deki McGill Üniversitesi ile Philadelphia’daki Drexel Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu biyolojik yapıyı doğrudan mürekkep yazma (DIW) teknolojisiyle birleştirerek yeni bir baskı yöntemi geliştirdi. Çalışmada laboratuvar ortamında yetiştirilen dişi Aedes Aegypti sivrisinekleri kullanıldı. Sivrisinekler etik kurallar çerçevesinde ötenazi uygulandıktan sonra dondurucuda muhafaza edildi ve sterilizasyon için etanol çözeltisinden geçirildi. Bu aşama, biyolojik malzemenin güvenli ve kontrollü biçimde kullanılabilmesi açısından kritik önem taşıyor.
Sterilizasyonun ardından sivrisineklerin hortumlarını çevreleyen yumuşak dış kılıf dikkatlice çıkarıldı. Ortaya çıkan sert yapı, ultraviyole ışıkla sertleşen özel bir reçineyle kaplandı ve UV ışığına maruz bırakılarak dayanıklılığı artırıldı. Daha sonra bu yapı, sivrisineğin gövdesinden ayrılarak mikro ölçekte son derece ince, sağlam ve işlevsel bir tüp haline getirildi. Elde edilen bu biyolojik nozul, standart bir plastik dağıtıcı ucuna entegre edilerek 3D yazıcı sistemine bağlandı.
Ortaya çıkan sistem, mevcut ticari 3D yazıcıların ulaştığı çözünürlüğün yaklaşık yarısı kadar ince katmanlar üretebildi. Yaklaşık 20 mikron kalınlığındaki baskılar, mikro üretim dünyasında önemli bir eşik olarak değerlendiriliyor. Bu yöntemle petek yapıları, akçaağaç yaprağı gibi karmaşık geometriler ve hatta kanser hücreleri ile kırmızı kan hücrelerini içeren biyolojik iskeleler başarıyla basıldı. Bu sonuçlar, sivrisineklerden 3D yazıcı nozulu fikrinin yalnızca deneysel değil, pratik açıdan da güçlü bir potansiyele sahip olduğunu gösteriyor.
Araştırmacılar bu yöntemi 3D nekrobaskı olarak adlandırıyor. İsim ilk bakışta ürkütücü gelse de kavram biyolojik yapıların ileri mühendislik bileşenleri olarak yeniden işlevlendirilmesini ifade ediyor. Daha önce örümcek kalıntıları veya ıstakoz kuyrukları gibi biyolojik materyallerin mekanik sistemlerde kullanılması da benzer yaklaşımlara örnek olarak gösteriliyor.
