科學(xué)家首次創(chuàng)造出類似舌頭紋理的3D打印軟表面

來源：cnBeta

由利茲大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的英國研究人員與愛丁堡大學(xué)合作，首次能夠3D打印出像人類舌頭一樣質(zhì)地的合成軟表面。這一壯舉為測試食品的口腔加工性能、營養(yǎng)技術(shù)、制藥和治療口腔疾病的療法提供了新的可能性。研究人員使用合成硅膠結(jié)構(gòu)打印表面，模仿舌頭表面的拓撲結(jié)構(gòu)、彈性和潤濕性。

食物和唾液如何與舌頭互動，從而如何影響口感、吞咽、語言、營養(yǎng)攝入對于整體生活質(zhì)量而言至關(guān)重要。在當(dāng)前的流行病和所需的社會距離對這一領(lǐng)域的消費者試驗構(gòu)成挑戰(zhàn)的情況下，創(chuàng)造一種合成的類似舌頭的表面尤為重要。大多數(shù)人可能很少想到自己的舌頭，但它卻是一個極其復(fù)雜的生物表面，給人工復(fù)制這一構(gòu)造帶來了挑戰(zhàn)。

重新創(chuàng)造人類舌頭的表面有數(shù)百個被稱為乳突的小芽狀結(jié)構(gòu)，這使其具有粗糙的質(zhì)地，加上組織的柔軟性，從機械的角度創(chuàng)造了一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在研究中，科學(xué)家們重點研究了舌頭的前背部分，其中一些乳突含有味覺感受器。

有味覺感受器和沒有味覺感受器的乳突在提供機械摩擦力以幫助口腔中的食物加工方面起著至關(guān)重要的作用，它保證了吞咽所需的唾液量充足。為了創(chuàng)造人造舌頭，研究人員提取了人類上腭和舌頭的硅膠倒模，使用計算機模擬和數(shù)學(xué)建模來創(chuàng)建一個3D打印的人工表面，不同乳突的形狀和尺寸以正確的密度分布在表面，然后使用數(shù)字光處理技術(shù)對該表面進行3D打印。為了確保打印出來的表面具有正確的潤濕性，還專門調(diào)節(jié)了這些因素。

該團隊最終希望他們創(chuàng)造的物體表面能夠積極影響我們對舌頭生物力學(xué)的理解，以及它們?nèi)绾沃�撐人類進食和語言的基本原理。