گروهی از محققین دانشکده ی مهندسی Thayer، Dartmouth College، مقاله ای را از تجربیات و آزمایشات خود بر روی متریال فلورسنت قابل پرینت با خواص نوری قابل تنظیم منتشر کرده اند.
به طور خاص، این تحقیق بر پرینت رزین با پرینتر LCD تمرکز دارد و بر اساس مطالب این مقاله، این تیم در تولید متریال فلورسنت با قابلیت جذب و پراکندگی و قابل تنظیم از رزین های تجاری موجود به عنوان پایه، استفاده کرده است.
فلورسنس سبز ایندوسیانین
نمونه ها با پایه های رزینی پرینت شدند و با انواع محلول های افزودنی که شامل فلوروفورها، جاذب ها و پاشنده ها ترکیب شدند؛ تا خواص متریال فلورسنت ها را متغیر کنند.
رنگ لیزری IR-125 به عنوان فلوروفور، Hemin برای جاذب و TiO2 برای پراکندگی استفاده شد.
محلول ها قبل از ترکیب شدن در رزین های پایه، پروسه ی سونیفیکیشن را پشت سر گذاشتند تا از یکنواختی ترکیب اطمینان حاصل شود.
پرینت با پرینتر Phrozen Sonic Mini LCD MSLA و با نرم افزار برش منبع باز Chitubox صورت
گرفت.
پس از فرآیند پرینت، برای تمیز کردن قطعات، در ایزوپروپیل الکل قرار گرفتند و خشک شدند. سپس با تابش نور 405 نانومتری، مرحله ی پخت پرینت، نهایی می شود، همانطور که ممکن است با پرینتر رزین خانگی صورت بگیرد.
نمونه های پرینت شده برای تقلید از فلورسنس سبز ایندوسیانین (ICG) ساخته شده اند، زیرا که رایج ترین تکنیک رنگ کنتراست است که در تصویربرداری پزشکی استفاده می شود. فلوروفورها، یک انرژی نوری با طول موج خاص را جذب کرده و نور را در طول موج طولانی تری بازتاب می دهند. هنگامی که در داخل بدن قرار می گیرند، فلورسنس می شوند و از درخشش به وجود آمده، تصویربرداری ممکن می شود.
یک نمونه به شکل رگ های خونی با متریال فلورسنت پرینت شد و در داخل اسکنر MRI قرار گرفت. این نمونه نشان داد که رزین ها می توانند برای ساختن ساختارهای خود نگهدارنده با وضوح مناسب استفاده شوند و می توانند در اسکنر MRI فلورسنت کنند.
نگاره 1) سازه ی پرینت سه بعدی با متریال فلورسنت
تصاویر فلورسنت همچون شریان MRI، همراه با اندازه گیری طیفی از متریال، ارتباطی با طیف و انتشار فلورسنس ICG سنتی در پلاسما را نشان داد. نمودار زیر نشان می دهد که رزین پرینت سه بعدی درخشان از نظر انتشار و جذب، با ICG در پلاسما قابل مقایسه است.
نگاره 2) رزین از نظر فلورسنس با متریال های سنتی قابل مقایسه است
محققین به این نتیجه رسیده اند که این نتایج امکان پرینت سه بعدی متریال هایی را نشان می دهد که از نظر طیفی معادل پرکاربردترین رنگ کنتراست در جراحی هدایت شده با فلورسنس (سبز ایندوسیانین) هستند.
انواع افزودنیهای فلورسنت شامل نقاط کوانتومی، متیلن بلو، رودامین 590 و رنگ لیزری IR-125، که پیش تر ذکر شد، آزمایش شدند. “تنظیم” خواص با تغییر افزودنی ها در محلول ها و با پروسه ی تولید انجام می شود. از این رو، ویژگی های نوری را می توان به نسبت کاربرد تغییر داد.
پرینت سه بعدی متریال فلورسنت با ویژگی های نوری قابل تنظیم می تواند وسیله ای برای تولید انبوه اهداف تصویربرداری فلورسنت پایدار و فانتوم های بافت نوری فراهم کند. و این به خودی خود می تواند در زمینه ی تشخیص سرطان به طور مستقیم کاربرد داشته باشد.