蚊子口器“变身”3D打印喷嘴
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打印喷嘴的尖端由蚊子口器制成，并用树脂固定。图片来源：加拿大麦吉尔大
科技日报北京12月29日电（记者张佳欣）据最新一期《科学进展》杂志报道，加拿大麦吉尔大学与美国德雷塞尔大学团队联合，开发出一种颇具创意的高分辨率3D打印新技术。他们将雌性蚊子的口器（吸血管）转化成了高分辨率的3D打印喷嘴。这种技术不仅能打印出精度达20微米的极细线条，还为解决昂贵、高能耗的微纳制造难题提供了可持续的生物学方案。
高分辨率3D打印对喷嘴精度要求极高。目前，市售的超细喷嘴多由特种金属或玻璃制成，制造工艺复杂，成本高昂。研究团队指出，传统喷嘴在生产和使用过程中不仅产生大量环境废弃物，还可能因工艺局限带来健康风险。为了寻找替代方案，研究团队将目光投向自然界中高度进化的微结构——蚊子口器。
经过数百万年进化，蚊子口器形成了一种直径仅为人类发丝直径一半左右的天然微针结构，兼具特殊几何形态和力学韧性。研究团队在显微镜下分离出蚊子吸血管，并利用特种树脂将其固定在标准塑料分配器尖端。结果发现，这种生物喷嘴能承受极大的压力，打印出的复杂结构精细程度大约是目前商业打印喷嘴的2倍。
团队已利用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，蚊子口器使其能够制造出传统工具难以实现或成本极高的超精细结构。同时，这种生物喷嘴具有天然可降解特性，在合理使用条件下还能多次重复使用。
该研究灵感部分源自近年来兴起的一个研究方向，即将生物结构作为工程组件使用。该技术在生物医疗和精密电子领域具有广阔前景，不仅能用于生产组织工程中的微型细胞支架，还可协助进行半导体芯片等微观物体的精密转移。
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