इसे मत खाओ! उपयोगी 3 डी सुगर प्रिंटिंग

चीनी का 3 डी प्रिंटिंग आमतौर पर विशेष रूप से खाना पकाने और कन्फेक्शनरी के साथ जुड़ा हुआ है। और यदि ऐसा है, तो व्यावहारिक दृष्टिकोण से कुछ तुच्छ और बेकार है (हालांकि डेसर्ट, ज़ाहिर है, यह बहुत अच्छा है)।

इलिनोइस के वैज्ञानिकों की हालिया खोज इस दृष्टिकोण को बदल देगी। उन्होंने मुफ्त आइसोमाल्ट प्रिंटिंग विधि विकसित की और पहले से ही माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों और जैविक ऊतकों के साथ काम में इसका उपयोग कर रहे हैं। सामान्य तौर पर, अनुसंधान समूह के प्रमुख इलिनोइस कैंसर सेंटर के निदेशक हैं, और बनाया गया विकास कैंसर ट्यूमर के अध्ययन में मदद करेगा।


इलिनोइस विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने एक 3 डी प्रिंटर बनाया है जो चीनी के साथ प्रिंट करता है और आपको विस्तृत संरचनाएं बनाने की अनुमति देता है - जैसे कि वाणिज्यिक 3 डी प्रिंटर प्रिंट नहीं कर सकते। किसी वस्तु के परत-दर-परत निर्माण के बजाय, यह प्रिंटर कठोर आइसोमाल्ट से एक पतली तंतु का एक नेटवर्क बनाता है - एक प्रकार की चीनी शराब जो खांसी की बूंदों में उपयोग की जाती है।

इस परियोजना का नेतृत्व इलिनोइस कैंसर सेंटर के निदेशक रोहित भार्गव ने किया था । वह इंजीनियरिंग के प्रोफेसर हैं और उन्होंने लंबे समय तक केमिस्ट, इलेक्ट्रिकल इंजीनियर और मशीन बिल्डरों के साथ सहयोग किया है। अपनी विशेषज्ञता के कारण, भार्गव ऑन्कोलॉजी के क्षेत्र में अनुसंधान में लगे हुए हैं। नई विधि इन अध्ययनों की पद्धति में सुधार करेगी।

वैज्ञानिकों ने साधारण सुक्रोज पर ध्यान नहीं दिया, लेकिन इसके विकल्पों में से एक के लिए। यह आइसोमाल्ट है, एक खाद्य पूरक E953 - इसका उपयोग मधुमेह रोगियों के लिए उत्पादों के निर्माण में किया जाता है। आइसोमाल्ट शरीर के लिए हानिरहित है, जबकि यह मीठा स्वाद लेता है और अच्छी तरह से पिघला देता है। इसलिए, मिठाई, आइसक्रीम, चॉकलेट और अन्य मिठाइयों की तैयारी में भी इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।


आइसोमाल्ट सजावट उदाहरण

Isomalt क्रिस्टल गर्मी और पिघल करने के लिए आसान है। लेकिन मुख्य बात यह है कि सामग्री जल्दी से कठोर हो जाती है और उस आकार को बरकरार रखती है जो इसे दिया गया था। ठंडा होने पर यह लगभग ख़राब नहीं होता है, और चीनी की प्लास्टिसिटी वस्तुओं के विस्तार को अधिकतम करने में मदद करती है।

भार्गव के अनुसार, आइसोमाल्ट प्रिंटिंग नरम ऊतकों को इसके साथ जोड़ने के लिए एक रूपरेखा बनाने का एक शानदार तरीका है, कोशिकाओं या ऊतकों को बढ़ाना। इसके बाद, यह ढांचा अपने आप ही भंग हो जाएगा। एक संभव उपयोग ऊतक की खेती या प्रयोगशाला में ट्यूमर का अध्ययन है। सेल संस्कृतियों को आमतौर पर एक सपाट आधार पर (पेट्री व्यंजन में) उगाया जाता है। यह हमें कोशिकाओं की कुछ विशेषताओं को समझने की अनुमति देता है, लेकिन यह शरीर में प्रणाली के कामकाज को देखने के लिए सबसे प्रभावी तरीका नहीं है: "शरीर में सब कुछ स्पष्ट रूप से परिभाषित रूप है, और रूप और कार्य बहुत निकट से जुड़े हुए हैं।"

एक प्रकाशित रिपोर्ट में, शोधकर्ताओं ने आइसोमाल्ट के साथ मुक्त मुद्रण की सामग्री और तंत्र का वर्णन किया है। "फ्री" का मतलब है कि जैसे ही नोजल अंतरिक्ष में जाता है, पिघला हुआ पदार्थ ठोस संरचना में जम जाता है।


अन्य प्रकार की चीनी के साथ मुद्रण पहले भी अध्ययन किया जा चुका है, लेकिन सामग्री के दहन और क्रिस्टलीकरण के साथ समस्याएं थीं। टीम ने पाया कि आइसोमाल्ट 3 डी प्रिंटिंग के लिए उपयुक्त है और जलन और क्रिस्टलीकरण के लिए कम प्रवण है। फिर शोधकर्ताओं को यांत्रिक भागों के सही संयोजन के साथ एक प्रिंटर का निर्माण करना पड़ा: सही पिघलने बिंदु के साथ, एक्सट्रूडर में दबाव, सही नोजल व्यास और गति।

परिणामस्वरूप आइसोमाल्ट संरचनाओं के फायदों में से एक गोल क्रॉस सेक्शन के साथ पतली ट्यूब बनाने की क्षमता है, जो पारंपरिक बहुलक मुद्रण का उपयोग करना संभव नहीं है। जब चीनी घुल जाती है, तो यह जुड़े हुए बेलनाकार ट्यूबों और सुरंगों की एक श्रृंखला छोड़ देता है, जिनका उपयोग रक्त वाहिकाओं के रूप में पोषक तत्वों को ऊतकों तक पहुंचाने के लिए या माइक्रोफ्लूडिक उपकरणों में चैनल बनाने के लिए किया जा सकता है।

एक और फायदा यह है कि प्रिंट सेटिंग्स में मामूली बदलाव के कारण संरचना के प्रत्येक भाग की यांत्रिक विशेषताओं को सटीक रूप से नियंत्रित करने की क्षमता है।



“उदाहरण के लिए, हम एक खरगोश प्रिंट करते हैं। विभिन्न मुद्रण मापदंडों को निर्धारित करके, हम खरगोश के पूंछ, पीठ और कानों के यांत्रिक गुणों को अलग कर सकते हैं, ”भार्गव कहते हैं। - यह जैविक अनुसंधान के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। परत-दर-परत मुद्रण में, एक ही सामग्री एक ही वॉल्यूम में उत्सर्जित होती है, इसलिए विभिन्न यांत्रिक गुणों को सेट करना बहुत मुश्किल है। "

भार्गव समूह पहले से ही माइक्रोफ्लूडिक उपकरणों में आइसोमाल्ट मचान का उपयोग करता है और सेल संस्कृतियों के साथ काम करता है। वैज्ञानिक अब इन मचानों के लिए उनके विघटन दर को नियंत्रित करने के लिए कोटिंग्स विकसित कर रहे हैं।

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